創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天（六）旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)變反響的速率常數(shù)之吉白夕凡創(chuàng)作創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天一、目的要求1、測定蔗糖轉(zhuǎn)變反響的速率常數(shù)和半衰期.2、認識該反響的反響物濃度與旋光度之間的關(guān)系.3、認識旋光儀的基根源基礎(chǔ)理,掌握旋光儀的正確使用方法.二、儀器與試劑WZZ2B自動旋光儀,樣品管,秒表,恒溫槽,量筒,錐形瓶,蔗糖水溶液,鹽酸水溶液三、實驗原理蔗糖在水中水解成葡萄糖與果糖的反響為C12H22O11（蔗糖）+H2OC6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）為使水解反響加快,反響常常以H+為催化劑.因為在較稀的蔗糖溶液中,水是大年夜量的,反響達終點時,固然有部份水分子介入了反響,但與溶質(zhì)（蔗糖）濃度對比能夠以為它的濃度沒有改變.所以,在必定的酸度下,反響速度只與蔗糖的濃度相關(guān),所以該反響可視為一級反響（動力學中稱之為準一級反響）.該反響的速度方程為：－dC/dt=kC創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天此中Ｃ為蔗糖溶液的濃度,k為蔗糖在該條件下的水解反響速度常數(shù)該反響的半衰期與k的關(guān)系為：t1/2=ln2/k蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物質(zhì),即都能使透過它們的偏振光的振動面旋轉(zhuǎn)必定的角度,稱為旋光度,以示意.其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振動面按順時針方向旋轉(zhuǎn),為右旋光性物質(zhì),旋光度為正當.而果糖能使偏振光的振動面按逆時針方向旋轉(zhuǎn),為左旋光性物質(zhì),旋光度為負值.反響進度中,溶液的旋光度改動狀況以下：當反響開始時,t=0,溶液只有蔗糖的右旋,旋光度為正當,跟著反響的進行,蔗糖溶液減少,葡萄糖和果糖濃度增大年夜,由于果糖的左旋能力強于葡萄糖的右旋.整體來說,溶液的旋光度隨著時間而減少.當反響進行完整時,蔗糖溶液為零,溶液中只有葡萄糖和果糖,這時,溶液的旋光度為負值.可見,反響過程中物質(zhì)濃度的改動能夠用旋光度來代替示意.ln（t－）=－kt＋ln（0－）從上式可見,以ln（t－）對t作圖,可得向來線,由直線斜率可求得速度常數(shù)k.四、實驗步伐1、從烘箱中拿出錐形瓶.恒溫槽調(diào)至55℃.2、開啟旋光儀,按下“光源”和“測量”.預(yù)熱10分鐘后,洗凈樣品管,而后在樣品管中裝人蒸餾水,測量蒸餾水的旋光度,以后清零.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天3、量取蔗糖和鹽酸溶液各30毫升至潔凈干燥的錐形瓶,鹽酸倒入蔗糖中,搖勻,而后快速用此溶液洗涮樣品管3次,再裝滿樣品管,放入旋光儀中,開始記時.將錐形瓶放入恒溫槽中加熱,待30分鐘后拿出,冷卻至室溫.4、記時至2分鐘時,按動“復測”,記錄.這樣,每隔2分鐘測量一次,直至30分鐘（注意：數(shù)值為正當時使用“+復測”,數(shù)值為負值時使用“復測”）.5、倒去樣品管中的溶液,用加熱過的溶液洗涮樣品管3次,再裝滿樣品管,測其旋光值,共測5次,求均勻值.五、實驗數(shù)據(jù)記錄時間室溫大年夜氣壓實驗前29.2℃實驗后27.5℃時間246810121416/min.α度t/時間/min.α度t/α∞＝0.570、0.590、0.590、0.605、0.610.六、數(shù)據(jù)處理創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天t2468101214α∞0.5930.5930.5930.5930.593αt/度Ln（αtα∞）16182022242628300.5930.5930.5930.5930.5930.5930.5930.593由Ln（αtα∞）～t直線y=0.0662x+1.4062可求得：蔗糖的轉(zhuǎn)變反響速率K=0.0662半衰期：t1=In20.693=2kk七、思慮題實驗中,為何用蒸餾水來校訂旋光儀的零點?在蔗糖轉(zhuǎn)變反響過程中,所測的旋光度αt能否需要零點校訂?為何?答：蒸餾水無旋光性,除去旋光儀的系統(tǒng)偏差；實驗中,所測的旋光度αt能夠不校訂零點,因αtα∞,已將系統(tǒng)的零點偏差除去失意.蔗糖溶液為何可大略配制?答：初始濃度對數(shù)據(jù)影響不大年夜.速率常數(shù)K與溫度和催化劑的濃度相關(guān),實驗測定反響速率常數(shù)k,以ln(αtα∞)對t作圖,由創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天所得直線的斜率求出反響速率常數(shù)k,與初始濃度沒關(guān)3.蔗糖的轉(zhuǎn)變速度和哪些要素相關(guān)?答：溫度,催化劑得濃度、種類等.溶液的旋光度與哪些要素相關(guān)？答：溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的種類、濃度、溶劑的性質(zhì)、液層厚度、光源波長及溫度等要素相關(guān).反響開始時,為何將鹽酸溶液倒入蔗糖溶液中,而不是相反？答：因為鹽酸是作為催化劑.若把蔗糖倒入鹽酸傍邊,會導致反響液中鹽酸的濃渡過大年夜,使得蔗糖在還沒檢測的時候就反響完整,使實驗存在很大年夜偏差.若那鹽酸倒入蔗糖溶液中,能夠防備這類事情發(fā)生,最大年夜地降低了偏差的體現(xiàn).八、實驗結(jié)果與議論：本實驗測得蔗糖的轉(zhuǎn)變反響速率K=0.0662,半衰期為10.47min,測得的旋光度改動趨向是從大年夜到小,最后體現(xiàn)負值.證明果糖的旋光度為負值,并在數(shù)值上大年夜于葡萄糖的旋光度值.而最