旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數基礎化學實驗Ⅲ（物理化學實驗）旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數基礎化學實驗Ⅲ（物理化學實速率常數、半衰期、旋光性、旋光與濃度關系。知識點及實驗技能訓練要點知識點：旋光儀的使用、恒溫水浴的使用（均為首次訓練）實驗技能訓練要點：速率常數、半衰期、旋光性、旋光與濃度關系。知識點及實驗技能訓一、實驗目的二、實驗原理三、實驗步驟

四、注意事項五、實驗總結六、實驗延伸七、思考題一、實驗目的二、實驗原理三、實驗步驟四、注意事項五、實驗總1、測定蔗糖轉化反應的速率常數和半衰期；2、了解反應的反應物濃度與旋光度之間的關系；3、了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的正確使用方法。一、實驗目的1、測定蔗糖轉化反應的速率常數和半衰期；一、實驗目的蔗糖在水中轉化成葡萄糖與果糖,其反應為：t=0c55.5500t=tc-x55.55-xxxt→∞055.55-c

cc該反應的動力學方程式為：二、實驗原理蔗糖在水中轉化成葡萄糖與果糖,其反應為：t=0該實驗用旋光儀來間接測定x值。k為反應速率常數。如果測得不同時刻t的x值(???)，則可求出相應的k。若k值為常數，則證明該反應為一級反應。若以(αt-α∞)對t作圖得一直線，證明是一級反應，并可從直線的斜率求出k值。積分得：旋光度與物質濃度成正比，所以有：t=0體系旋光度α0=βct=∞體系旋光度α∞=γct=t體系旋光度αt=β(c-x)+γx將以上關系代入一級動力學積分式，有：該實驗用旋光儀來間接測定x值。k為反應速率常數。如果測得不同

說明：H+離子起催化作用；水大量存在的,盡管有部分參加反應,但在整個反應過程中仍可近似地認為其濃度恒定。因此蔗糖轉化反應可看作為準一級反應；蔗糖是右旋性物質,其比旋光度[α]D20=66.60;葡萄糖是右旋性物質,其比旋光度[α]D20=52.50；果糖是左旋性物質,其比旋光度[α]D20=-91.90；[α]D20=100α/(c.l)，c單位為100ml溶液所含樣品質量（g）。半衰期：說明：H+離子起催化作用；水大量存在的,盡管有部分參1.旋光儀的零點校正三、實驗步驟

用蒸餾水校正旋光儀的零點，樣品管裝滿蒸餾水，管內不應有氣泡。將旋光管放入儀器樣品室中，按下“清零”鍵，使讀數顯示為零。2.溶液的配制

在錐形瓶內，稱取20.0g蔗糖，加入100mL蒸餾水，使蔗糖完全溶解。若溶液混濁，則需要過濾。溶液需要配多少？濃度為多少？濃度需要精確配置嗎？1.旋光儀的零點校正三、實驗步驟用蒸餾水校正3.反應過程的旋光度測定

？？？多少mL蔗糖與多少mL，濃度為？的鹽酸溶液混合。時間間隔？什么時候結束反應？

將恒溫水浴和恒溫箱都調節到反應所需的溫度，蔗糖、鹽酸恒溫一段時間，鹽酸加入到蔗糖中，開始反應計時，并測定反應過程中的旋光度。

將反應液放入50-60oC水浴中反應，冷至實驗溫度下測試旋光度，即得α∞。3.反應過程的旋光度測定？？？多少mL蔗糖與多少mL1.旋光管管蓋只要旋至不漏液即可，不可過度旋壓。旋得過緊會造成小玻璃片損壞，或因玻片受應力而產生一種附加的假偏振作用，給測量造成誤差。。2.在混合蔗糖和鹽酸溶液時，將鹽酸加到蔗糖溶液，不能將蔗糖加到鹽酸溶液中。為什么？3.旋光管裝樣時其中不能有氣泡。四、注意事項1.旋光管管蓋只要旋至不漏液即可，不可過度旋壓。旋得過緊會造（一）數據處理

根據實驗數據，以ln(αt-α∞)對t作圖，得一直線，從直線的斜率計算反應速率常數k值，并計算反應半衰期。用微機處理。五、實驗總結（一）數據處理根據實驗數據，以ln(αt-α∞)旋光度對溫度比較敏感，溫度升高會使旋光管的長度增大，但使液體的密度有所降低，有時還會涉及旋光物質分子不同構型平衡態之間的改變，以及溶劑-溶質分子之間相互作用的改變等內在因素。在要求不太高的測量中可以將旋光儀放在空氣恒溫箱內，用普通的樣品管進行測量，但要求被測試樣預先恒溫，然后注入樣品管，再恒溫3～5min進行測量。（二）討論五、實驗總結旋光度對溫度比較敏感，溫度升高會使旋光管的長度增大，六、實驗延伸測定不同溫度下的速率常數，根據阿侖尼烏斯方程可求算反應的活化能E。活化能測定：

六、實驗延伸測定不同溫度下的速率常數，根據阿侖尼烏斯方程可求配置蔗糖溶液時稱量不夠準確，對測量結果是否有影響

?