物理化学实验思考题及参考问题详解.doc

1、。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、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,α=βc。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。,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。,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αt可以不校正零点,因αt-α∞ ,已将系统的零点误差消除掉。,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(αt-α∞)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,用台称称量即可。,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。,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。,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+是催化剂,将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时,H+浓度很大,一旦加入则马上会分解产生果糖和葡萄糖,则在开始测量时,已经有大部分蔗糖产生了反应,记录t时刻对应的旋光度已经不再准确。反之,将HCL溶液加到蔗糖溶液中去,由于H+的浓度小,反应速率小,计时之前所进行的反应的量很小。,开始时旋光度在单位时间变化较快,随着时间的延长,旋光度在单位时间变化愈来愈小,是否可得出这样的结论,即反应速率常数和反应速率随着时间的延长愈来愈小。答:不能,反应速率常数与反应时间无关,只与温度、催化剂浓度有关,反应速率是随着时间的延长愈来愈小。在旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验中,反应速率常数是以Ln(α0-α∞)对t作图得一直线,从直线斜率求得反应速率常数k0。?答:温度、催化剂的浓度及催化剂的种类有关。,用蒸馏水来校正旋光仪的零点,试问在蔗糖转化反应过程中所测定的旋光度at是否必须要进行零点校正?答:因为蒸馏水无旋光性,故可用纯蒸馏水作零点校正。在蔗糖转化反应过程中所测定的旋光度at可以不进行零点校,因反应速率常数是以Ln(α0-α∞)对t作图得一直线,从直线斜率求得反应速率常数k0,αt-α∞ 可将系统的零点误差消除掉。,物质的比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:,比旋光度是物质本身的性质,仅与光源的波长和温度有关,而与旋光管的长短和溶液浓度无关。,测定at和a¥是否要用同一根旋光管,为什么?答:物质的旋光能力用比旋光度来度量:,由上式公式可知,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、样品管长度及温度等均有关,当其他条件均固定时,溶液的旋光度才与浓度成正比关系,α=βc。,如何测量a¥?答:将混合液的一半放入50-60℃的恒温水浴中恒温40min,取出冷至实验温度下测定其