旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数思考题答案.doc
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1、实验八十一 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数1. 简述旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数的实验原理。答:蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖,其反应为:由于水是大量存在的,H+是催化剂,反应中它们浓度基本不变,因此蔗糖在酸性溶液中的转化反应是准一级反应。由一级反应的积分方程可知,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以lnc对t作图,可得一直线,由直线斜率可得k。然而反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是困难的。但蔗糖及其转化产物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温
2、度等均有关,当其他条件均固定时,c。物质的旋光能力用比旋光度来度量:D=589nm,l为样品管长度(dm),cA为浓度(g/100ml)蔗糖是右旋性物质,其,葡萄糖是右旋性物质,其,果糖是左旋性物质,其,因此随着反应的进行反应体系的旋光度由右旋变为左旋。在某一温度下测出反应体系不同反应时刻t时的at及a,以对t作图可得一直线,从直线斜率即可求得反应速率常数k,半衰期。2. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,如果所用蔗糖不纯,对实验有何影响?答:本实验通过旋光度的测定来测蔗糖反应速率,蔗糖是右旋性物质,其,葡萄糖是右旋性物质,其,果糖是左旋性物质,其,因此随着反应的进行反应体系的旋光度由
3、右旋变为左旋。若蔗糖不纯,所含杂质如果无旋光性对实验无影响,如果具有一定的旋光性会影响实验旋光度的测量,使实验结果不准确。3. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测旋光度时不作零点校正,对实验结果有无影响?答:无影响,本实验中,所测的旋光度t可以不校正零点,因t-,已将系统的零点误差消除掉。 4. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,蔗糖水解实验中配制溶液为何可用台称称量?答:蔗糖初始浓度对于数据影响不大。速率常数K与温度和催化剂的浓度有关,实验测定反应速率常数k,以ln(t-)对t作图,由所得直线的斜率求出反应速率常数k,与初始浓度无关 ,蔗糖的称取本不需要非常精确,用台称称量
4、即可。5. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测出的旋光度与光源的波长,旋光管的长短、温度和溶液浓度有关吗?答:物质的旋光能力用比旋光度来度量:,可见溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、光源的波长、样品管长度及温度等均有关系。6. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,测出速率常数与温度、溶液浓度、催化剂浓度和反应时间的长短有关吗?答:蔗糖转化反应的速率常数与温度、催化剂浓度有关,与溶液浓度、反应时间的长短无关。7. 在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中, 在混合蔗糖溶液和HCl液时,我们将HCl液加到蔗糖溶液里去,可以反过来混合吗?答:不能,因为H+是
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