不同酸對蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的影響

1、不同酸對蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的影響 不同酸對蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的影響一、 一、 實驗?zāi)康?實驗?zāi)康?、根據(jù)物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)研究蔗糖水解反應(yīng)，測量其反應(yīng)速率常數(shù)。2、了解旋光儀的基本原理，掌握使用方法。3、研究不同種類酸催化對蔗糖水解反應(yīng)反應(yīng)速率常數(shù)的影響，驗證布朗斯特德定律。4、研究不同濃度酸對蔗糖水解反應(yīng)反應(yīng)速率常數(shù)的影響，了解催化劑的比活性概念。二、 二、 實驗原理 實驗原理1、蔗糖的水解反應(yīng)和利用旋光法測水解速率常數(shù)的原理 、蔗糖

2、的水解反應(yīng)和利用旋光法測水解速率常數(shù)的原理1） ．蔗糖水解反應(yīng)是典型準(zhǔn)一級反應(yīng)。C12H22O11＋H2O （酸催化）＝ C6H12O6（葡萄糖）＋C6H12O6（果糖） ，本是二級反應(yīng)，由于水是大量的， 成為準(zhǔn)一級反應(yīng)。 －dc/dt＝k〔H＋〕C＝k1C積分： lnc ＝ k1t＋ B 或 lnc0/c ＝ k1t2). 旋光度 α 與濃度的關(guān)系。20℃時，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋

3、光度〔α〕＝52.5°；果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9° 蔗糖水解反應(yīng)，開始體系是右旋的角度大，隨反應(yīng)進行，旋光角度減少，變成左旋。旋光角度 α 與濃度關(guān)系式：α＝〔α〕Lc, L 是旋光管長度， 〔α〕僅與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度，旋光管長度一定，α 與濃度 c 成正比?？蓪懗?α＝Kc3). 用 α 表示的一級反應(yīng)動力學(xué)方程：Α ――→ B ＋ Dt=0 C0

4、 α0＝KΑC0 （1）t=t CΑ CB＝C0－CΑ CD＝C0－CΑ αt＝α?。罛＋αD＝KΑC?。↘B＋KD） （CB＋CD） （2）t=∞ 0 C0 C0 α∞＝（KB＋KD）C0 （3）(1)－(3)： α0－α∞＝（KΑ－KB－KD）C0

5、 C0＝（α0－α∞）/（K?。璌B－KD） (2)－(3)： α0－αt＝（KΑ－KB－KD）CΑ C?。剑é?－αt）/（KΑ－KB－KD）代入一級反應(yīng)動力學(xué)方程：四、 四、 實驗操作步驟 實驗操作步驟1、配制蔗糖溶液：用天平稱取 20g 蔗糖放入一個帶賽錐形瓶內(nèi)，加 100mL 蒸餾水溶解2.測定不同濃度鹽酸(6M 和 3M) 催化蔗糖水解的速率常數(shù)，計算鹽酸的比催化活性。1）旋光儀零點校正：開啟旋光儀鈉

6、燈亮, 經(jīng) 20 分鐘預(yù)熱后使之發(fā)光穩(wěn)。按測量開關(guān),儀器進入待測狀態(tài)。將裝有蒸餾水的旋光管放入樣品測量室,蓋好箱蓋,待顯示讀數(shù)穩(wěn)定后,按清零鈕完成校零。2）6MHCl 催化蔗糖水解過程中 αt 的測定：用移液管取 25mL 蔗糖溶液置于 100mL 帶塞三角瓶中，然后再移取 25mL6mol/LHCl 溶液于另 100mL 帶賽三角瓶中。將 HCl 溶液迅速倒入蔗糖溶液中，來回倒三次，使之充分混合。并在加 HCl 時同時啟動秒表以記錄反

7、應(yīng)時間, 立即用少量反應(yīng)液蕩洗旋光管兩次,然后將反應(yīng)液裝滿旋光管,旋上端蓋,外部用濾紙擦干后放進旋光儀內(nèi),蓋好箱蓋,先記下時間，再讀取旋光度值。每隔一定時間，讀取一次旋光度，開始時，每 3 分鐘讀一次，30min 后，每 5min 讀一次。3）α∞的測定：將步驟（3）剩余的混合溶液置于近 40℃的水浴中，恒溫 30min 以加速反應(yīng)，然后冷卻至實驗溫度，按上述操作，測定其旋光度，此值即可認(rèn)為是 α∞。3. 測定不同種類酸對催化速率常數(shù)

8、的影響，包括 HΑc（3M） 、磷酸（3M） 、硫酸（3M） 、 驗證布朗斯特德定律: lg kα = lgGα +αlgKα 。4. 不同種類酸催化蔗糖水解過程的測定：將 6MHCl 分別換成 3 MHΑc、3 M 磷酸、3M 硫酸按照步驟（2）測定水解過程中 αt ，然后再按照上述步驟測定 α∞。五、數(shù)據(jù)記錄與處理 五、數(shù)據(jù)記錄與處理1.6mol/L HCl 催化蔗糖水解數(shù)據(jù)記錄與處理：（1）蔗糖溶液完全水解旋光度 α∞=-（