蔗糖水解速率常数的测定模板.doc

蔗糖水解速率常数测定
1．数据处理
结果要求：① 蔗糖比旋度，用100mm旋光管测定，±
②用公式计算试验数据，并和手册中查得蔗糖旋光度
（适用范围287~303K）进行比较。
③将时间t、旋光度（at-a¥）、lg（at-a¥）列表。
④ lg（at-a¥）~ t作图，由直线斜率求出两温度下k(T1)和k(T2) ，各自反应半衰期，由图外推求t=0时两个a0。
⑤ 由k(T1)和k(T2)利用Arrhenius公式求其平均活化能。
HCl浓度对蔗糖水解速度常数影响（蔗糖溶液浓度均为10%）
HCl/mol×L-1
k(298K)/10-3min
k(308K)/10-3min
k(318K)/10-3min


















2. 点评
试验关键
①能正确而较快地测读旋光仪读数，初操作仪器者经过测蔗糖比旋光度而得到练习。
②温度对试验数据影响大，要注意整个试验时间内恒温，如无样品管恒温夹套，则旋光管离开恒温水浴时间应短。依据试验数据，当[H+]=1M（HCl），蔗糖10%
=´10-2min-1 =´10-2min-1
~»71kJ×mol-1。
可见，本试验试验温度范围最好控制在288~303K内进行，温度过高反应速度太快读数将发生困难。
③ HCl浓度也要配制正确，[H+]对反应速度常数有影响，若酸浓度不准，尽管数据线性关系再好，k值偏离文件数据。
④ HCl 和蔗糖全部要预恒温至试验温度，不然将影响初始几点试验真实温度。
蔗糖水解在酸性介质中进行，H+为催化剂，在[H+]浓度较低时，水解速度常数
S蔗糖+H+ SH
kµ[H+]但在[H+]增加时，k和[H+]不成百分比，且用HCl和用HNO3或HClO4对反应速度常数影响也不一样（尤其是酸浓度高时）。深入试验指出若[H+]较大，反应速度常数k正比于h0，而h0可予以下定义：

其中aH+是氢离子活度，gS和gSH+为H+、SH+活度系数，利用[H+]对k影响，能够研究蔗糖水解机理，长久以来有二种假设：
① S+H+ SH+ SH+ x+ x++H2O 产物+ H+
② S+H+ SH+ SH++H2O 产物+ H+
快
慢
快
快
慢

根据反应①属一级反应，从理论上能够推出反应速度常数k应和h0成正比。
根据反应②属假单分子（二级）反应，从理论上能够推出反应速度常数k应和[H+]成正比。从而实践证实第一个机理是正确，所以蔗糖水解判为一级反应。反应是一复杂反应。显然其计量方程式并不表示此反应机理，反应也非双分子反应。
（3）本试验误差可作以下