实验一蔗糖水解反应速率常数的测定.pdf

实验一蔗糖水解

反响速率常数的测定

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〔一〕实验目的

1.了解旋光仪的根本原理，掌握其使用方法。

2.理解旋光度的概念和稳固一级反响的动力学特征。

3.掌握用物质的旋光度间接测定反响速率的原理和方法。

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〔二〕实验原理

蔗糖的水解反响：

C12H22O11＋H2OH+C6H12O6＋

C6H12O6

蔗糖〔A〕葡萄糖〔C〕果糖〔D

〕

这是一个二级反响。

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∵反响中的H2O是大量存在的,即

CH2O»C蔗糖

∴CH2O可看成是个常数

∴上述反响可看作一级反响〔准一级反响〕，

其速率方程可表示为：

或

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根据上式，只要测得不同反响时刻蔗糖

的浓度，即可求出反响速率常数k。本实

验是把一定浓度的蔗糖溶液与一定浓度的

HCl溶液等体积混合，并测定混合液的旋

光度随时间的变化，再根据旋光度随时间

的变化关系推算出蔗糖的酸催化水解程度。

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蔗糖具有右旋光性，=66.55o,水解产

生的葡萄糖也为右旋光性,=52.5o。而

果糖为左旋光性，=－91.9o，由于果

糖的左旋光性比葡萄糖的右旋光性大，所以随

着反响的进行，右旋数值逐渐减小，最后变成

左旋。

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•在相同的测定条件下，旋光度与物质的浓度

成正比，如果设α0、αt、α∞分别为反响开

始时、t时、反响终了时溶液的旋光度，K蔗、

K葡、K果分别为蔗糖、葡萄糖、果糖的旋

光度与浓度之间的比例系数，那么

•α0=K蔗•C0(t=0,蔗糖尚未转化)

•αt=K蔗C+(K果+K葡)(C0－C)

•α∞=(K果+K葡)C0(t=∞,蔗糖已完成转

化)

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将上述三式合并，消去K，那么得

将上式代入一级反响的速率方程，那么得

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整理后，得

ln(αt－α∞)=－kt+ln(α0－α∞)

假设测得不同时刻的αt、α∞，以

ln〔αt—α∞〕对t作图，从所得直线的

斜率即可求出蔗糖水解反响的反响速率

常数k值。

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〔三〕实验步骤

1.称取10.00g蔗糖，放入50mL烧杯中，加水溶解，

转移到100ML容量瓶中，稀释定容。

2.仪器清零

(1)向上翻开WZZ－2自动旋光仪电源开关。

(2)过约5分钟钠光灯激活后，向上翻开光源开关，

钠光灯应亮。假设钠光灯熄灭