复旦大学：《大学基础化学——物理化学与仪器分析实验》PPT教学课件_旋光法测定转化速率常数

旋光法测定蔗糖转化 反应的速率常数 Rate Constant for the Conversion of acrose by a polarimetric Method E

旋光法测定蔗糖转化 反应的速率常数 ─Rate Constant for the Conversion of Sucrose by a Polarimetric Method

目的要求 一、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使 用方法 二、了解反应物浓度与旋光度之间的关系; 三、测定糖转化反应的速率常数和半衰期

目的要求 一、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使 用方法； 二、了解反应物浓度与旋光度之间的关系； 三、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期

基本原理 H C12H2Oj1(蔗糖)+H2O→CH12O(葡萄糖)+CH12O(果糖) 该反应是一个二级反应,由于反应时时大量有在的,而且H浓度保持不 变,因此酸糖反应可看作为一级反应。 对于一级反应ln(c/c)=-kt+ln(co/c) C三C 0 半衰期—以t12或表示 0.693 一级反应的半衰期为 =-1n2= k

基本原理 该反应是一个二级反应，由于反应时时大量存在的，而且H+浓度保持不 变，因此蔗糖反应可看作为一级反应。 H+

旋光度 蔗糖及其转化产物都具有旋光性,物质的旋光能力用比选光度来度量 比旋光度定义: 溶液的比旋光度=[a]=100·a/(c:1) [a]:表示旋光性物质在t℃、光源的波长为A时的比旋光度。光源的波长一般用钠光 的D线,在20℃或25℃测定。如a]020(水)表示某旋光化合物以水为溶剂在20℃时在钠 光的D线下所测的比旋光度; a:标尺盘转动的角度读数(即旋光度),用旋光仪测定 λ:光源的光波长 d:纯液体的密度(单位:gcm3) l:旋光管的长度(单位:dm) c:溶液的浓度(100m溶液中所含样品的质量,g) t:测量时的温度(℃)

旋光度 蔗糖及其转化产物都具有旋光性，物质的旋光能力用比选光度来度量， 比旋光度定义：

旋光仪 石英条 心=0 ④粉 光线经过起偏镜,再经过盛有旋光性物质的旋光管,通过旋转检偏镜才能 让光线再次通过,转过的角度就是a

旋光仪 光线经过起偏镜，再经过盛有旋光性物质的旋光管，通过旋转检偏镜才能 让光线再次通过，转过的角度就是

反应动力学 体系最初的旋光度 0甲反C0 体系最终的旋光度 0→P生0 时间为时,旋光度: a书B反C+阝反(coc) 动力学方程 In(a -doo )=-ht+In(ao-doo)

反应动力学 ➢ 体系最初的旋光度： α0 0 =β 反c ➢ 体系最终的旋光度： α = 0 β c  生 ➢ 时间为t时，旋光度： α =β 0 c + β c -c) t 反 反 （ ➢ 动力学方程： 0 ln(α - ) = - + ln(α - ) t   kt  

实验步骤 旋光仪的零点校正 用蒸馏水校正旋光仪的零点,样品管装满蒸馏水 管内不应有气泡。测量时旋转检偏镜至能观察到三分视野 暗度相等为止,记下起偏镜旋光度。 反应过程的旋光度测定 将恒温水浴和恒温箱都调节到反应所需的温度,蔗糖、 盐酸恒温一段时间,盐酸加入到蔗糖中,开始反应计时,并测 定反应过程中的旋光度。 将反应液放入50-60C水浴中反应,冷至实验温度下测试 旋光度,即得a3

NMR样品管 实验步骤 ➢ 旋光仪的零点校正 用蒸馏水校正旋光仪的零点，样品管装满蒸馏水， 管内不应有气泡。测量时旋转检偏镜至能观察到三分视野 暗度相等为止，记下起偏镜旋光度。 ➢ 反应过程的旋光度测定 将恒温水浴和恒温箱都调节到反应所需的温度，蔗糖、 盐酸恒温一段时间，盐酸加入到蔗糖中，开始反应计时，并测 定反应过程中的旋光度。 将反应液放入50-60oC水浴中反应，冷至实验温度下测试 旋光度，即得 α

数据处理 >绘制不同温度下a1与对应时间关系。 >绘制n(a,-an)与关系,由直线斜率求反应 速率常数k,并计算半衰期t2 由不同温度下速率常数,根据 Arrhenius公式 计算反应的平均活化能

数据处理 ➢ 绘制不同温度下 与对应时间t的关系。 ➢ 绘制 与t关系，由直线斜率求反应 速率常数k ，并计算半衰期t1/2。 ➢ 由不同温度下速率常数，根据Arrhenius公式 计算反应的平均活化能。 αt ln(α - ) t  