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《旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)思考題答案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、實驗八十一旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)1.簡述旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)的實驗原理。答:蔗糖在水中轉化為葡萄糖與果糖,其反應為:由于水是大量存在的,H+是催化劑,反應中它們濃度基本不變,因此蔗糖在酸性溶液中的轉化反應是準一級反應。由一級反應的積分方程可知,在不同時間測定反應物的相應濃度,并以lnc對t作圖,可得一直線,由直線斜率可得k。然而反應是不斷進行的,要快速分析出反應物的濃度是困難的。但蔗糖及其轉化產物,都具有旋光性,而且它們的旋光能力不同,故可以利用體系在反應進程中旋光度的變化來度量反應的進程。溶液的旋光
2、度與溶液中所含旋光物質的旋光能力、溶劑性質、溶液濃度、樣品管長度及溫度等均有關,當其他條件均固定時,α=βc。物質的旋光能力用比旋光度來度量:λD=589nm,l為樣品管長度(dm),cA為濃度(g/100ml)蔗糖是右旋性物質,其,葡萄糖是右旋性物質,其,果糖是左旋性物質,其,因此隨著反應的進行反應體系的旋光度由右旋變?yōu)樽笮?。在某一溫度下測出反應體系不同反應時刻t時的at及a∞,以對t作圖可得一直線,從直線斜率即可求得反應速率常數(shù)k,半衰期。2.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,如果所用蔗糖不純,對實驗有何影響?
3、答:本實驗通過旋光度的測定來測蔗糖反應速率,蔗糖是右旋性物質,其,葡萄糖是右旋性物質,其,果糖是左旋性物質,其,因此隨著反應的進行反應體系的旋光度由右旋變?yōu)樽笮H粽崽遣患?,所含雜質如果無旋光性對實驗無影響,如果具有一定的旋光性會影響實驗旋光度的測量,使實驗結果不準確。3.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,測旋光度時不作零點校正,對實驗結果有無影響?答:無影響,本實驗中,所測的旋光度αt可以不校正零點,因αt-α∞?,已將系統(tǒng)的零點誤差消除掉。4.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,蔗糖水解實驗中配制溶液為何
4、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)K與溫度和催化劑的濃度有關,實驗測定反應速率常數(shù)k,以ln(αt-α∞)對t作圖,由所得直線的斜率求出反應速率常數(shù)k,與初始濃度無關,蔗糖的稱取本不需要非常精確,用臺稱稱量即可。5.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,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嗎?答:物質的旋光能力用比旋光度來度量:,可見溶液的旋光度與溶液中所含物質的旋光能力、溶液性質、溶液濃度、光源的波長、樣品管長度及溫度等均有關系。6.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中
5、,測出速率常數(shù)與溫度、溶液濃度、催化劑濃度和反應時間的長短有關嗎?答:蔗糖轉化反應的速率常數(shù)與溫度、催化劑濃度有關,與溶液濃度、反應時間的長短無關。7.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,在混合蔗糖溶液和HCl液時,我們將HCl液加到蔗糖溶液里去,可以反過來混合嗎?答:不能,因為H+是催化劑,將反應物蔗糖加入到大量HCl溶液時,H+濃度很大,一旦加入則馬上會分解產生果糖和葡萄糖,則在開始測量時,已經有大部分蔗糖產生了反應,記錄t時刻對應的旋光度已經不再準確。反之,將HCL溶液加到蔗糖溶液中去,由于H+的濃度小,反應速
6、率小,計時之前所進行的反應的量很小。8.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,開始時旋光度在單位時間內變化較快,隨著時間的延長,旋光度在單位時間內變化愈來愈小,是否可得出這樣的結論,即反應速率常數(shù)和反應速率隨著時間的延長愈來愈小。答:不能,反應速率常數(shù)與反應時間無關,只與溫度、催化劑濃度有關,反應速率是隨著時間的延長愈來愈小。在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,反應速率常數(shù)是以Ln(α0-α∞)對t作圖得一直線,從直線斜率求得反應速率常數(shù)k0。9.蔗糖的轉化速率常數(shù)和哪些因素有關?答:溫度、催化劑的濃度及催化劑的
7、種類有關。10.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,用蒸餾水來校正旋光儀的零點,試問在蔗糖轉化反應過程中所測定的旋光度at是否必須要進行零點校正?答:因為蒸餾水無旋光性,故可用純蒸餾水作零點校正。在蔗糖轉化反應過程中所測定的旋光度at可以不進行零點校,因反應速率常數(shù)是以Ln(α0-α∞)對t作圖得一直線,從直線斜率求得反應速率常數(shù)k0,αt-α∞?可將系統(tǒng)的零點誤差消除掉。11.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,物質的比旋光度與光源的波長,旋光管的長短、溫度和溶液濃度有關嗎?答:物質的旋光能力用比旋光度來度量
8、:,比旋光度是物質本身的性質,僅與光源的波長和溫度有關,而與旋光管的長短和溶液濃度無關。12.在旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗中,測定at和a¥是否要用同一根旋光管,為什么?答:物質的旋光能力用比旋光度來度量:,由上式公式可知,溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質的旋光能力、溶劑性質、溶液濃度、樣品管