蔗糖水解的半衰期.docx

1、蔗糖水解的半衰期蔗糖水解的半衰期旋光法测定蔗糖转化反应的速旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院（系）生化系年级10级专业化工姓名学号课程名称物化实验实验日期2022年_9_月_9_日实验地点3栋指导老师一、实验目的：1测定蔗糖转化放映的速率常数k，半衰期t1/2,和活化能Ea。2了解反应的反应物溶度与旋光度之间的关系。3了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。二、实验原理：1、蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，器反应为：C12H22O1什日2OC6H126+C6H12。6（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，dec速率方程式可表

2、示为：dike，积分后可得：Inkte0由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以Ine对t作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数k。当e=O.5co时T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：TOCo1-5hz反应时间t=0，蔗糖尚未转化：0反c；反应时间为t，蔗糖部分转化：t反C生（CoC）；反应时间t=某,蔗糖全部转化：生C。，联立上述三式并代入积分式可得：ln（t）ktln（o）以1n（t）对t作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k三、仪器与试剂：

3、WZZ-2B型旋光仪1台501超级恒温水浴1台烧杯100ml2个移液管（25ml）2只蔗糖溶液（分析纯）(20.0g/100ml)Hcl溶液（分析纯）(4.00mol/dm-3)四、实验步骤:恒温准备:将4mol/LHcl和调恒温水浴至将4mol/LHcl和调恒温水浴至45c旋光仪调gOm分别“、亠I一向管内装满蒸某用滤纸擦干4打开光源，调节目镜聚4打开光源，调节目镜聚焦，使视野清晰再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度，重复测量数次,取其平均值即为零点2洗净样启旋J向管内装满蒸馏水，盖5分钟稳定后将光源调至将装有蒸馏水的2洗净样启旋J向管内装满蒸馏水，盖5分钟稳定后将

4、光源调至将装有蒸馏水的调开关至中试样恒温20min将Hcl司时启少量溶液加入一半时开始计时亍混合液装2min后i记第_在开始反应后每隔1min记一次等约5秒读71剩余液放入504旋上端盖滤纟纸擦干测定ar测定ar、依次关闭测量、光源、电源开关。五、注意事项：1装上溶液后的样品管内不能有气泡产生，样品管要密封好，不要发生漏液现象;2、配蔗糖溶液时要注意使蔗糖固体全部溶解，并充分混匀溶液；3、样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片橡皮垫圈，防止摔碎或丢失；4、测定时，要注意被测样品在5060c条件下恒温50min后(但不能超过60c,否则有副反应发生)，移到超级恒温器中再恒温20min;5、必须对旋光仪

5、调零校正，若调不到零，需要进行数据校正。六、数据处理：o(1)、超级恒温槽温度：45c旋光仪零点：0时间(min)12345at8.0546.5895.3214.8423.260at-a-11.52610.0618.7938.3146.732ln(at-a-)2.442.312.172.121.91时间(min)678910at2.4521.7161.0740.5080.012at-a-5.9245.1884.5463.983.464ln(at-a)1.781.651.511.381.25最终旋光度：a-=-3.472In(at-a-)t图In由图可知直线斜率ki=-0.1337;即反应速率常

6、数K=0.1337半衰期T1/2=1n2/K=5.1843min时间（min）246810at10.610.0575.453at-ag15.0814.5311.489.937.48In(at-ag)2.712.682.442.32.01时间（min）1214161820at2.41.450.30.05-0.45at-ag6.885.934.784.534.03ln(at-ag)1.931.781.571.511.39o（2）超级恒温槽温度:35c旋光仪零点：0最终旋光度：a-=-4.4833由图可知直线斜率k2=-0.0798;即反应速率常数K=0.0798半衰期ti/2=ln2/K=8.68

7、6min(3(3)由Ea=42.146kJ/mol七、实验结果与讨论、实验结果：35C下实测值K=0.0798即308K时K=79.8某10-3min-1T1/2=8.686min;450C下实测值K=0.1337即318K时K=13.37某10-3min-1t1/2=5.1843min;Ea=42.0243KJ/mol文献值参考值：308.2K时K=75.97某10-3min-1318.2K时K=17.455某10-3min-1Ea=108KJ/mol、实验偏差：(42.0243108)宁108某100%=-61.09%、产生偏差的原因可能如下：、实验仪器误差；、读数误差；、实验操作过程中温

8、度对实验结果产生影响，使得活化能减小；、盐酸作为催化剂，对反应速率产生影响，从而影响反应速率常数；八、实验思考题1、实验中，用蒸馏水来校正旋光仪的零点，有何意义？答：因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂，这样就消除了溶剂对实验结果的影响，且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零；若不进行零点校准，则各个时间所得的溶液旋光度会存在偏差，故用蒸馏水来校正旋光仪的零点，来消除系统误差。九、实验小结本实验中温度对反应速率影响很大，所以在试验中用恒温水浴来控制温度。实验时由于旋光管内存有少许气泡或者在以盐酸流出一半为反应计时时，由于无法准确判断所以导致反应时间存在误差。实验测得的旋光度变化趋势是从大到小，最终出现负值，证明果糖的旋光度为负值，并在数值上大于葡萄糖的旋光度值。而最终的旋光度没有表现出几乎不变的趋势，说明反应还没有达到极限，实验时间应该可以再适当地加长一点。做完该实验，我了解了反应的反应物浓度与旋光度之间的关系，同时明白旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。