蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)動力學(xué)實驗報告

1、蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)動力學(xué)姓名 學(xué)號 班級實驗日期1實驗?zāi)康模?）測定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反應(yīng)速率常數(shù)和半衰期。（2）學(xué)習(xí)旋光度測量方法及在化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究中的應(yīng)用。2實驗原理蔗糖溶液在酸性介質(zhì)中可水解生成葡萄糖和果糖。反應(yīng)如下：C H O + H O技C H O （葡萄糖）+ C H O（果糖）1222 112612 6612 6水解反應(yīng)中，水是大量的，雖然有部分水分子參加了反應(yīng)，但與溶質(zhì)濃度的改變相比可 以認(rèn)為它的濃度是恒定的，而且氫離子是催化劑，其濃度也保持不變，故反應(yīng)速率只與蔗糖dc ,濃度有關(guān)，可視為一級反應(yīng)，其速率方程為：-丁 = kcdt積分上式得：ln C0 = ktc ln2

2、 0.693反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)速率吊數(shù)的關(guān)系式為：t =-一1 k k2由積分式不難看出：只要測得不同反應(yīng)時刻對應(yīng)的反應(yīng)物濃度，就可以lnc對c作圖得 到一條直線，由直線斜率求得反應(yīng)速率常數(shù)。然而，反應(yīng)是在不斷進(jìn)行，要快速分析出不同 時刻反應(yīng)物的濃度是困難的。在本實驗中，蔗糖及其水解產(chǎn)物都具有旋光性，即能夠通過它 們的偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)一定的角度（該角度稱為旋光度，常以a符號表示），來量度其濃 度。蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以隨水解反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)體系的旋光度會由 右旋逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮?，因此可以利用體系在反應(yīng)過程中旋光度的改變來量度反應(yīng)的進(jìn)程。當(dāng)其它條件不變時，旋光度與物質(zhì)濃度成正比，

3、即a= AC蔗糖是右旋物質(zhì)，產(chǎn)物中葡萄糖也是右旋物質(zhì)，果糖是左旋物質(zhì)。因此當(dāng)水解反應(yīng)進(jìn)行時， 右旋角不斷減小，當(dāng)反應(yīng)終了時，體系將經(jīng)過零變成左旋。設(shè)以0、a t和 a”分別表示反應(yīng)在起始時刻、t時刻和無限長時體系的旋光度。反應(yīng)在相同 條件下進(jìn)行，旋光度與濃度成正比，而且溶液的旋光度為各組成旋光度之和。由a=AC可導(dǎo)出C = K(a -a )C = K(a a )0030t3由lnC0 = kt可導(dǎo)出_a a - ln 3 = ktca at3以垣隊-吃）對時間t作圖可得一條直線，由直線的斜率即可求得反應(yīng)速率常數(shù)。3實驗操作（1）配制蔗糖水溶液：10.0g蔗糖用少量水溶解，定容至50ml。（2）

4、配制 50ml 的 4mol -1-1 HCl 溶液。（3）混合蔗糖與HCl溶液，同時開始計時，在3min內(nèi)測量a 1。之后每隔13min測一次， 同時記錄相應(yīng)時間，每次測量完后將測試管于25C水中恒溫。（4）剩余混合液置于55C水浴中保溫30min，冷卻至25C后測量4實驗結(jié)果及討論4.1原始實驗數(shù)據(jù)實驗溫度23.3C 鹽酸濃度4 mol -1-1旋光管長度200mm a廣12.165 J =-4.015t（s）1202403604806007208409601080a12.16511.46510.82510.2259.6459.0658.5157.9957.485t（s）120013201

5、440156018152040225024902715a17.0256.5556.1105.6854.8404.1503.4552.1702.180t（s）30003300360039004035a 11.5901.0300.5000.060-0.1454.2數(shù)據(jù)處理使用origin作at曲線：一 alpha t141以ln(a -a )對t作圖:由ln9污kt得，反應(yīng)速率常數(shù)k=3.68127x10-4a -at 3ln2 0.693半衰期 t 1882.5s1 k k25思考題（1）a a Mlc 1.16x10-2x342x0.2x 0.464ra0 m342 x 0.05a a Mlc (-1.60 + 0.92)x10-2x180 x0.2x2x10 -02863rad3 m342 x 0.05(2)本實驗通過以ln(at-a3)對t作圖求斜率來求出反應(yīng)速率常數(shù)k，蔗糖初始濃度對于 數(shù)據(jù)影響不大，故蔗糖的量不需要精確到0.1mg。(3)不能，因為H+是催化劑，將反應(yīng)物蔗糖加入到大量HCl溶液時，H +濃度很大，一旦精品文檔，你值得期待加