旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.doc
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告。。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、实验目的：
1、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；
2、了解旋光仪的基本原理，掌握其基本使用方法；
3、利用旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数与半衰期。
二、实验原理：
蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：
C
12H
22
O
11
+H
2
O→C
6
H
12
O
6
(葡萄糖)+C
6
H
12
O
6
（果糖）
为使水解反应加速，反应常数以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：
LnC=-k
t +LnC
式中：C为反应开始时蔗糖的浓度；C
为t时间时的蔗糖的浓度。当C=1/2
C 0时，t可用t
1/2
表示，即为反应的半衰期。 t
1/2
=Ln2/k
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如测定体系的旋光度的改变就可以量度反应的进程。而溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源波长及反应温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度[α]这一概念，并表示为：
[α]
D
=α*100/(L*C)
式中：t为实验时温度；D为实验温度为20℃，所用钠灯光源D线，波长589nm，α为旋光度；L为液层厚度（dm）；C为浓度（g*100mL-1），当其他条件不变时，即：
α= βC
β在一定条件下是一常数。
蔗糖[α]=66.5°,葡萄糖[α]=52.0°，果糖[α]=-91.9°，式中整个反应过程中，旋光度由右旋向左旋变化（旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和——加和性），且当温度及测定条件一定时，其旋光度与反应物浓度有下列关系：
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
二、实验目的
1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；
2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；
3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：
C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6
蔗糖葡萄糖果糖
为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：
lnC=-kt+lnC0（1）
式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。
t1/2=ln2/k
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数
C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)
t=0C0β1 0 0 α= C0β1
t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3
物理化学实验报告：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;
2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;
3、测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。
二、基本原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:
C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
这就是一个二级反应,但在H+浓度与水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为:
式中C为时间t时的反应物浓度,k为反应速率常数。上式积分可得:
C0为反应开始时反应物浓度。
当C=0、5C0时,可用t1/2表示,既为反应半衰期:
t1/2 =ln2/k = 0、693/k
从可瞧出,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln对t作图,可得一直线,由直线斜率既可得反应速率常数k。然而反应就是在不断进行的,要快速分析出反应物的浓度的困难的。但蔗糖及其转化物,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。
测量物质旋光度的仪器称为旋光仪。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、样品管长度及温度等均有关系。当其它条件固定时,旋光度α与反应物浓度C呈线形关系,即α = βC。
式中比例常数β与物质旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度、温度等有关。
物质的旋光能力用比旋光度来度量,比旋光度用下式表示:
[α]
D
20=α×100 / l×C A (16—5)
式中[α]
D
20右上角的“20”表示实验时温度为20℃,D就是指用钠灯光源D线的
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）
为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动
面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
1
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
实验报告
院（系） 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号
课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师
一、实验目的：
1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ，半衰期t1/2,和活化能Ea 。 2·了解反应的反应物溶度与旋光度之间的关系。 3·了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、实验原理：
1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，器反应为： C 12H 22011+H 2O
C 6H 12O 6+C 6H 12O 6
（蔗糖） （葡萄糖） （果糖）
这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，
速率方程式可表示为： ，积分后可得： 由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以㏑c 对t 作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K
2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：
kc dt dc =-kt c
c -=0
ln
。
反应时间 t=0，蔗糖尚未转化： ；
反应时间为 t ，蔗糖部分转化： ； 反应时间 t=∞，蔗糖全部转化：
， 联立上述三式并代入积分式可得： 对ｔ作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂：
WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管（25ml ） 2只
蔗糖溶液 （分析纯）（20.0g/100ml) Hcl 溶液（分析纯）（4.00mol/dm -3) 四、实验步骤： ①恒温准备：
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
、目的要求
、仪器与试剂
WZZ-2B 自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐
酸水溶液
三、实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
|_| I
C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）
为使水解反应加速，反应常常以 H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中,
水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖） 浓度相比可
以认为它的浓度没有改变。 因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗 糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应） 。该 反
应的速度方程为：—dC/dt = kC
其中C 为蔗糖溶液的浓度，k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数 该反应的半衰期与k 的关系为：t1/2 = In2k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动
振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光 的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下:
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应
的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄 糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖 溶液为零，溶液中只有
（六）
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
1、 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
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（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
For personal use only in study and research; not for commercial
use
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B 自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐
酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
112212O H C (蔗糖)+O H 2−→−+
H 6126O H C (葡萄糖)+6126O H C （果糖）这是个二级反应。为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的
蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与
溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反
应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一
级反应）。该反应的速度方程为： kc d d -t
c =积分之后得：kt lnc lnc 0-= 其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k 的关系为：k
693.0k 2ln t 2/1== 蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋
转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动
面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振
动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
实验八旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
【目的要求】
1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数，计算反应的半衰期，并根据阿伦尼乌斯公式求算蔗糖转化的活化能。
2、了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
3 了解一级反应速率公式及动力学特点，熟悉准一级反应的速率公式。
【基本原理】
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖
为使水解反应加速，反应常常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行，本实验采用2M HCl。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：
－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
令蔗糖开始水解反应时的浓度Ｃ０，水解到某时刻时的蔗糖浓度为Ｃt，对上式进行积分得：
lnC0/Ct = k t
该反应的半衰期与k的关系为：
t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的
角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为
右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。量度旋光度的仪器为旋光仪，当温度、波长及溶剂一定时，旋光度的数值为：
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.doc
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B 自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
屮
C12H22O11（蔗糖）+H2OC6H1206（葡萄糖）+C6H1206（果糖）
为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：一dC/dt 二kC
其中C 为蔗糖溶液的浓度，k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数 该反应的半衰期与k 的关系为：11/2=ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以口表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
（六）
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
当反应开始时，t=0,溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
实验九旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
实验九旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
Ⅰ、实验目的
1．测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。
2．了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3．了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
Ⅱ、实验原理
蔗糖水溶液在有氢离子存在时产生水解反应：
C12H22O11 + H2O 〔H+〕C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖葡萄糖果糖
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性物质，其比旋光度为：
〔α蔗〕D20= 66.65°〔α葡〕D20= 52.5°〔α果〕D20= -91.9°
式中：α表示在20℃用钠黄光作光源测得的旋光度。正值表示右旋，负值表示左旋。由于蔗糖的水解是能进行到底的，并且果糖的左旋远大于葡萄糖的右旋性，因此在反应进程中，将逐渐从右旋变向左旋。
当氢离子浓度一定，蔗糖溶液较稀时，蔗糖水解为假一级反应，其速率方程式可写成：
ln a/(a-x)= kt (1)
式中：a——蔗糖初浓度；x——反应了的蔗糖浓度。
当某物理量与反应物和产物浓度成正比，则可导出用物理量代替浓度的速率方程。为简单起见，设反应方程式为：A+B→X+Y
设反应物和生成物对某物理量λ（这里是旋光度）的贡献分别是λa、λb、λx、λy，它们与浓度的关系分别是：λa = l〔A〕；λb = m〔B〕；λx = n〔X〕；λy = p〔Y〕
式中，l、m、n、p为比例常数。因λ=λa +λb+λx+λy
而在反应进程中：
λa = l(a-x)；λb = m(b-x) = m〔(b-a)+(a-x) 〕；λx= nx；λy = px。
故λ=(l+ m)(a-x)+ m(b-a)+(n + p)x (2)
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旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
实验报告
院（系） 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号
课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师
一、实验目的：
1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ，半衰期t1/2,和活化能Ea 。 2·了解反应的反应物溶度与旋光度之间的关系。 3·了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、实验原理：
1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，器反应为： C 12H 22011+H 2O
C 6H 12O 6+C 6H 12O 6
（蔗糖） （葡萄糖） （果糖）
这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反
应，速率方程式可表示为： ，积分后可得： 由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以㏑c 对t 作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=时
T1/2=ln2/K
2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：
kc dt dc =-kt c c -=0
ln
。
反应时间 t=0，蔗糖尚未转化： ；
反应时间为 t ，蔗糖部分转化： ；
反应时间 t=∞，蔗糖全部转化： ，
联立上述三式并代入积分式可得： 对ｔ作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂：
WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管（25ml ） 2只 蔗糖溶液 （分析纯）（100ml) Hcl 溶液（分析纯）（dm -3) 四、实验步骤： ①恒温准备：
1）
2
c
βα=00c 反βα=）（生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)
ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以
③测定a t：
④测定a∞：
⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。
五、注意事项：
1、装上溶液后的样品管内不能有气泡产生，样品管要密封好，不要发生漏液现象；
2、配蔗糖溶液时要注意使蔗糖固体全部溶解，并充分混匀溶液；
3、样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片橡皮垫圈，防止摔碎或丢失；
4、测定a∞时，要注意被测样品在50~600c条件下恒温50min后（但不能超过600c,否则有副反应发生），移到超级恒温器中再恒温20min;
5、必须对旋光仪调零校正，若调不到零，需要进行数据校正。
六、数据处理：
(1)、①超级恒温槽温度：45o c 旋光仪零点：0
时间（min）12345 a t
a t-a
ln（a t-a）
时间（min）678910 a t
a t-a
ln（a t-a ）
最终旋光度：a=
②ln（at-a）∽t图
由图可知直线斜率k1= ；
即反应速率常数K=
半衰期T1/2=ln2/K=
（2）①超级恒温槽温度:35 o c 旋光仪零点：0
时间（min）246810 at73 at-a∞
ln（at-a∞）
时间（min）1214161820 at
at-a∞
ln（at-a∞）
最终旋光度：a=
②ln（at-a）∽t图
由图可知直线斜率k2= ;
即反应速率常数K= 半衰期 t 1/2=ln2/K=
（3）由 12ln
k k =R E a (11T -2
1
T )得： Ea= kJ/mol 七、实验结果与讨论
(1)、实验结果：350C 下实测值K=即308K 时K=×10-3min -1
T 1/2=;
450C 下实测值K=即318K 时K=×10-3min -1
t 1/2=；
Ea=mol
文献值参考值：时K=×10-3min -1
时K=×10-3min -1
Ea=108KJ/mol
（2）、实验偏差：（－108）÷108×100％=％ （3）、产生偏差的原因可能如下： ①、实验仪器误差； ②、读数误差；
③、实验操作过程中温度对实验结果产生影响，使得活化能减小； ④、盐酸作为催化剂，对反应速率产生影响，从而影响反应速率常数； 八、实验思考题
1、实验中，用蒸馏水来校正旋光仪的零点，有何意义
答：因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂，这样就消除了溶剂对实验结果的影
响，且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零；若不进行零点校准，则各个时间所得的溶液旋光度会存在偏差，故用蒸馏水来校正旋光仪的零点，来消除系统误差。
九、实验小结
本实验中温度对反应速率影响很大，所以在试验中用恒温水浴来控制温度。实验时由于旋光管内存有少许气泡或者在以盐酸流出一半为反应计时时，由于无法准确判断所以导致反应时间存在误差。实验测得的旋光度变化趋势是从大到小，最终出现负值，证明果糖的旋光度为负值，并在数值上大于葡萄糖的旋光度值。而最终的旋光度没有表现出几乎不变的趋势，说明反应还没有达到极限，实验时间应该可以再适当地加长一点。做完该实验，我了解了反应的反应物浓度与旋光度之间的关系，同时明白旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。