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1、實(shí)驗(yàn)八十一實(shí)驗(yàn)八十一旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)1.簡述旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)簡述旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)原理。原理。答:蔗糖在水中轉(zhuǎn)化為葡萄糖與果糖,其反應(yīng)為:答:蔗糖在水中轉(zhuǎn)化為葡萄糖與果糖,其反應(yīng)為:??????果糖葡萄糖蔗糖612661262112212OHCOHCOHOHCH??????由于水是大量存在的,由于水是大量存在的,H是催化劑,反應(yīng)中它是催化劑,反應(yīng)中
2、它們濃度基本不變,因此蔗糖在酸性溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)們濃度基本不變,因此蔗糖在酸性溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是準(zhǔn)一級反應(yīng)。是準(zhǔn)一級反應(yīng)。ktcc??0lnln由一級反應(yīng)的積分方程可知,在不同時(shí)間測定反應(yīng)物由一級反應(yīng)的積分方程可知,在不同時(shí)間測定反應(yīng)物的相應(yīng)濃度,并以的相應(yīng)濃度,并以lnc對t作圖,可得一直線,由直作圖,可得一直線,由直線斜率可得線斜率可得k。然而反應(yīng)是不斷進(jìn)行的,要快速分析。然而反應(yīng)是不斷進(jìn)行的,要快速分析出反應(yīng)物的濃度是困難的。但蔗
3、糖及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,都出反應(yīng)物的濃度是困難的。但蔗糖及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,都具有旋光性,而且它們的旋光能力不同,故可以利用具有旋光性,而且它們的旋光能力不同,故可以利用體系在反應(yīng)進(jìn)程中旋光度的變化來度量反應(yīng)的進(jìn)程。體系在反應(yīng)進(jìn)程中旋光度的變化來度量反應(yīng)的進(jìn)程。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長度及溫度等均有關(guān),溶劑性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長度及溫度等均有關(guān),當(dāng)其他條件均
4、固定時(shí),當(dāng)其他條件均固定時(shí),α=βc。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量:物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量:??ADcl???10020??λD=589nm,l為樣品管長度(為樣品管長度(dm),cA為濃度為濃度(g100ml)蔗糖是右旋性物質(zhì),其蔗糖是右旋性物質(zhì),其,葡萄糖是右旋,葡萄糖是右旋???6.6620=D?性物質(zhì),其性物質(zhì),其,果糖是左旋性物質(zhì),其,果糖是左旋性物質(zhì),其???5.5220=D?,因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)體系的旋光度,
5、因此隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)體系的旋光度???9.9120?=D?由右旋變?yōu)樽笮?。由右旋變?yōu)樽笮?.在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,蔗糖水解實(shí)驗(yàn)中配制溶液為何可用臺稱稱量?蔗糖水解實(shí)驗(yàn)中配制溶液為何可用臺稱稱量?答:蔗糖初始濃度對于數(shù)據(jù)影響不大。速率常數(shù)答:蔗糖初始濃度對于數(shù)據(jù)影響不大。速率常數(shù)K與溫度和催化劑的濃度有關(guān),實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)速率常數(shù)與溫度和催化劑的濃度有關(guān),實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)速率常數(shù)k
6、,以,以ln(αtα∞)對t作圖,由所得直線的斜率求出反作圖,由所得直線的斜率求出反應(yīng)速率常數(shù)應(yīng)速率常數(shù)k,與初始濃度無關(guān),與初始濃度無關(guān),蔗糖的稱取本不,蔗糖的稱取本不需要非常精確,用臺稱稱量即可。需要非常精確,用臺稱稱量即可。5.在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,測出的旋光度與光源的波長,旋光管的長短、溫度和測出的旋光度與光源的波長,旋光管的長短、溫度和溶液濃度有關(guān)嗎?溶液濃度有關(guān)嗎
7、?答:物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量:答:物質(zhì)的旋光能力用比旋光度來度量:,可見,可見溶液的旋光度與溶液中所含物質(zhì)的溶液的旋光度與溶液中所含物質(zhì)的??ADcl???10020??旋光能力、溶液性質(zhì)、溶液濃度、旋光能力、溶液性質(zhì)、溶液濃度、光源的波長、光源的波長、樣品樣品管長度及溫度等均有關(guān)系。管長度及溫度等均有關(guān)系。6.在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,測出速率常數(shù)與溫度、溶液濃度、催化
8、劑濃度和反應(yīng)測出速率常數(shù)與溫度、溶液濃度、催化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間的長短有關(guān)嗎?時(shí)間的長短有關(guān)嗎?答:蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度、催化劑濃度有答:蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)與溫度、催化劑濃度有關(guān),與溶液濃度、反應(yīng)時(shí)間的長短無關(guān)。關(guān),與溶液濃度、反應(yīng)時(shí)間的長短無關(guān)。7.在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,在旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)中,在混合蔗糖溶液和在混合蔗糖溶液和HCl液時(shí),我們將液時(shí),我們將HCl液加到蔗液加到蔗糖溶液里去
9、,可以反過來混合嗎?糖溶液里去,可以反過來混合嗎?答:不能,因?yàn)榇穑翰荒?,因?yàn)镠是催化劑,將反應(yīng)物蔗糖加入到是催化劑,將反應(yīng)物蔗糖加入到大量大量HCl溶液時(shí),溶液時(shí),H濃度很大,一旦加入則馬上會濃度很大,一旦加入則馬上會分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖,則在開始測量時(shí),已經(jīng)有大分解產(chǎn)生果糖和葡萄糖,則在開始測量時(shí),已經(jīng)有大部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng),記錄部分蔗糖產(chǎn)生了反應(yīng),記錄t時(shí)刻對應(yīng)的旋光度已經(jīng)時(shí)刻對應(yīng)的旋光度已經(jīng)不再準(zhǔn)確。反之,將不再準(zhǔn)確。反之,將H
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