实验目的
1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测量其反应速率常数。
2、了解旋光仪的基本原理,掌握使用方法。
3、研究不同种类酸催化对蔗糖水解反应反应速率常数的影响,验证布朗斯特德定律。
4、研究不同浓度酸对蔗糖水解反应反应速率常数的影响,了解催化剂的比活性概念。
二、
实验原理
1 1 、蔗糖的水解反应和利用旋光法测水解速率常数的原理
蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖:
C 12 H 22 O 11
+ H 2 O —→ C 6 H 12 O 6
+ C 6 H 12 O 6
(蔗糖)
(葡萄糖)
(果糖)
其中, 20℃时,蔗糖的比旋光度〔α〕=66.6°;葡萄糖比旋光度〔α〕=52.5°;果糖
的比旋光度〔α〕=-91.9° 蔗糖水解反应,开始体系是右旋的角度大,随反应进行,旋光
角度减少,变成左旋。
蔗糖水解反应是一个二级反应,在纯水中此反应的速率极慢,通常在 H+催化作用下进
行,由于反应时水是大量存在的,尽管有部分水分子参加了反应,仍可近似地认为整个反应
过程中水的浓度是恒定的,而且 H+是催化剂,其浓度也保持不变。因此,蔗糖转化反应可
作为一级反应。
如果以 c 表示到达 t 时刻的反应物浓度,k 表示反应速率常数,则一级反应的速率方程
为:
- d c
/ d t