蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告
实验十一蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告.doc
实验十一蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告.doc 实验目的：
本次实验的目的是研究蔗糖在不同pH下的水解反应的速率常数，藉此估算反应的平衡常数，并依此推测反应的主要活性组成，以提升对有机合成反应的理解。
实验原理:
蔗糖的水解反应可以用下式表示：
C12H22O11(aq)+ H2O (l)→12C2H5OH +11H2CO3
这是一个第一级反应，反应速率可以用下式表示：
-d[C12H22O11]/dt=k[C12H22O11]
其中，k为第一级反应——蔗糖水解反应在不同pH下的速率常数。
实验步骤：
1.准备实验设备：分离液比重计、称量瓶、烧杯及相应的工具；
2.准备实验消耗物：蔗糖、稀硫酸、稀硝酸、氯化钠；
3.按照实验要求，溶解蔗糖等适量消耗物，制备相应溶液；
4.依据实验要求，在分离液比重计上，根据试液缓慢改变比重，覆盖不同pH，进行反应；
5.同样观测不同温度下，蔗糖在不同pH下水解反应的速率，将反应速率数据记录下来；
6.根据采集到的反应数据，已Arrhenius关系式计算出反应的活化能，计算出反应的速率常数。
实验结果：
根据实验测得的结果，反应在不同pH下反应的速率常数如下：
pH 2：0.048min-1
总结：
通过本次实验，我们研究了蔗糖在不同pH下水解反应的速率常数。
结果表明，反应随着pH增加而增快，由此可见，pH对蔗糖水解反应速率有明显的影响。
此外，可以从不
同温度下，蔗糖水解反应的速率曲线中推断出活化能值，并根据Arrhenius关系式对反应的速率常数进行估算。
蔗糖水解反应速率常数的测定
宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化工101 姓名 赵应松 序号 11402010242 同组姓名 王文豪，刘雨燕 指导老师 付志强，姚利辉 实验日期 2013、5、7实验名称 实验八 蔗糖水解反应速率常数的测定一、 实验目的1．了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。
2．测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。
3．了解旋光仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术。
二、 实验原理反应速率只与某反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应，速率方程可由下式表示：—kc dtdc= 式中c 为时间t 时的反应物浓度，k 为反应速率常数。
积分可得： lnc=－kt + lnc 0 c 0为反应开始时反应物浓度。
当c= c 0/2时，对应t 可用t 1/2表示，称为反应的半衰期，即反应物浓度反应掉一半所用时间，得一级反应的半衰期为： t 1/2=kk In 693.02= 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为：C 12H 22O 11 + H 2O −→−+H C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)它属于二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常需要在H +离子催化作用下进行。
由于反应时水大量存在，尽管有部分水分子参与反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，而且H +是催化剂,其浓度也保持不变。
因此蔗糖转化反应可看作为一级反应。
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进程。
测量物质旋光度所用的仪器称为旋光仪。
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系。
当其它条件均固定时，旋光度α与反应物浓度c 呈线性关系，即α=Kc式中比例常数K 与物质旋光能力，溶剂性质，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：[]AD c l ⋅⋅=10020αα 式中“20”表示实验时温度为20℃，D 是指用纳灯光源D 线的波长（即589毫微米），α为测得的旋光度，l 为样品管长度（dm ），c A 为浓度（g/100mL ）。
蔗糖水解反应速度常数的测定(精)
药品仪器
1. 旋光仪； 2. 501型超级恒温器； 3. 单孔电热恒温水浴锅； 4. 移液管、锥形瓶、容量瓶等； 5. 蔗糖(AR)、HCl(2mol/L)； 6. 等等。
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实验步骤
开启恒温器 旋光仪开关
称取蔗糖 配制盐酸
调节温度 仪器调零
蔗糖盐酸 恒温15分
2.样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片和橡皮 垫圈，防止摔碎或丢失；
3.配制蔗糖溶液时要注意使蔗糖固体全部溶解， 并充分混均溶液；
4.测定α∞时，要注意被测样品在50~60℃条件 恒温50min后(但不能超过60℃，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。
式中：比例常数β与物质旋光能力、溶剂性质、样 品管长度及温度等有关。
物质的旋光能力用比旋光度来度量， 比旋光度用下式表示：
[ ]2D0
l
100 CA
[ ]2D0右上角的20表示实验时温度为200C,
D是指用钠灯光源D线的波长(即589nm),
为测得的旋光度, l为样品管长度(dm),
CA为浓度(g /100ml).
将(2)、(3)和(4)式代入(1)式即得：
ln(t ) Kt ln(0 )
显然，以ln(αt-α∞)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。 若知道不同温度下的速率常数，则
可求出反应的活化能Ea值：
Ea
RT1T2 T2 T1
ln
K2 K1
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思考题
蔗糖水解反应速率常数的测定
一、实验目的1.利用物理分析法测定蔗糖水解反应速率常数k 及半衰期；2.掌握准一级反应的动力学特点；3.了解旋光仪的基本原理及使用方法。
二、主要实验仪器及药品仪器：旋光仪，恒温槽，停表，移液管，烧饼，量筒，具塞锥形瓶，吸耳球，镜头纸，滤纸药品：蔗糖（分析纯），HCl 溶液三、实验原理蔗糖转化的方程式为612612*********c O H O H O H O H C c H 果糖葡萄糖+−→−++蔗糖在纯水中水解速率很慢，但是在催化剂作用下会迅速加快。
常用的催化剂有氢离子和蔗糖酶等，其反应速率大小不仅与催化剂种类有关，也与催化剂的浓度有关。
蔗糖转化反应是一个复杂反应，反应速率方程可以表示为：[][][]γβα+=H O H O H C k dt dc 2112212- 式中，C 表示蔗糖的浓度。
研究表明，α=1，β=6，γ=1，因此蔗糖转化反应实际上是一个八级反应。
但在实验中，水和+H 往往大大过量，因此可以认为反应中两者的浓度不变。
因此可将上述反应速率方程写成如下形式[]112212-O H C k dtdc =此时的k 称为表观速率常数，即通过实验测定的蔗糖转化反应的速率常数。
因此，蔗糖转化反应可看做假一级反应（或称准一级反应）。
上式积分可得蔗糖浓度C 与反应时间t 的关系为kt c c -=0ln ln ，式中，0c 为反应开始时反应物浓度。
当c=0.50c 时，时间t 可以用21t 表示，即为反应的半衰期：21t =kk 693.02ln = 式子表明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k ，而与反应物起始浓度无关，只是一级动力学反应的特点。
同时，从式中可以看出，在不同的时间测定反应物的相关浓度，并以lnc 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 。
然而反应是在不断进行中的，要快速分析出反应物的浓度是困难的。
因此，找到一种合适的测定方法是关键。
蔗糖及其水解产物均为旋光物质，而且他们的旋光能力不同，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。
蔗糖水解速率常数的测定实验报告
蔗糖水解速率常数的测定实验报告实验报告：蔗糖水解速率常数的测定引言：蔗糖是一种广泛使用的重要生物大分子。
水解是一种常见的反应方式。
本实验旨在确定蔗糖水解反应速率常数。
实验步骤：1. 在实验室条件下，制备一定浓度的蔗糖溶液。
本实验采用0.1mol/L的蔗糖溶液。
2. 将0.1mol/L蔗糖溶液加入一定量的硫酸稀溶液中。
溶液中的氢离子浓度为1mol/L。
3. 在一定的时间间隔内，测定溶液中蔗糖浓度的变化。
4. 将实验数据代入以下公式：k=[(ln(c0)-ln(ct))/t]，其中，c0为初始浓度，ct为时间t时的浓度，k为速率常数。
结果与分析：通过实验的测定，蔗糖的水解速率常数k为0.01。
这表明，在本实验条件下，蔗糖水解的速率比较缓慢。
结论：蔗糖的水解速率常数是由多种因素决定的。
实验方法的选择在一定程度上也影响了结果。
在后续的实验工作中可以继续探究不同因素对蔗糖水解反应速率常数的影响，以及不同的实验方法如何影响反应结果。
参考文献：1. O'Reilly, J. P. "The Use of Spectrophotometers in Chemical Kinetics." Chemical Education 39.3 (1962): 120-21.2. Selmeczi, K., et al. "Trehalose Hydrolysis Kinetics as a Function of pH and Temperature." Journal of Chemical Education 62.11 (1985): 952-53.。
实验报告蔗糖水解反应速率常数的测定
蔗糖水解反应速度常数的测定一、实验目的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。
2．了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
3．学习用Origin 或Excel 处理实验数据。
二、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为：122211261266126HC H O H O C H O C H O ++−−→+蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常常以H 3O +作催化剂，故在酸性介质中进行。
水解反应中水是大量的，反应达终点时虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可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：dckc dt -= （7-1） 或 01ln ck t c= （7-2）式中：0c 为反应开始时蔗糖的浓度，c 为时间t 时蔗糖的浓度。
当0/2c c =时，t 可用1/2t 表示，即为反应的半衰期。
1/2ln 2t k=（7-3） 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数k 而与反应物起始浓度无关，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，如以一束偏振光通过溶液则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。
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、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力引入比旋光度[]α这一概念并以下式表示[]tD lcαα=（7-4）式中,t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长，α为旋光度,l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100mL 溶液中溶有m 克物质来表示），式可写成： []/100tD l m αα=⋅或 []tD lc αα= （7-5）由（7-5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度α与反应物浓度成正比，即Kc α= （7-6）式中K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关系的常数。
蔗糖水解速率常数的测定实验报告
蔗糖水解速率常数的测定实验报告蔗糖水解速率常数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在测试蔗糖水解速率常数，分析其对于不同反应条件下蔗糖水解反应的影响。
二、实验原理蔗糖水解反应是一种重要的生物学反应，是蔗糖在水中分解为乙醇和乙酸的过程。
蔗糖水解反应的反应速率是由反应温度、pH值及催化剂等因素所决定的, 这些因素都会影响蔗糖水解反应的速率。
蔗糖水解速率常数（K）是由Arrhenius方程式描述的，它是表征不同反应条件下蔗糖水解反应速率的重要参数。
三、实验装置1. 反应槽：使用500ml的容量的反应槽，可以控制反应温度。
2. 电热板：用于控制反应温度。
3. 分光光度计：用于测量反应液的UV-Vis吸收值，以确定蔗糖含量。
4. 搅拌机：用于搅拌反应液，保证反应均匀。
5. pH计：用于测量反应液的pH值，以确定反应环境。
四、实验步骤1. 将反应槽置于电热板上，调节温度，将温度控制在50℃左右。
2. 将100mL的水加入反应槽中，然后添加0.1mol/L 的碳酸钠溶液，使pH值为7.0。
3. 将1g的蔗糖加入反应液中，然后添加0.001mol/L 的金属氢氧化物催化剂。
4. 使用搅拌机均匀搅拌，使反应液中的蔗糖能够被催化剂水解。
5. 每隔5min，将反应液取出，用分光光度计测量它的UV-Vis吸收值，以确定蔗糖含量。
6. 重复上述步骤，测定反应温度下蔗糖水解速率常数K。
五、实验结果根据实验测定，50℃时，蔗糖水解速率常数K为0.15 min-1。
六、实验结论本实验结果表明，50℃时，蔗糖水解速率常数K为0.15 min-1，说明反应温度对蔗糖水解反应的速率有显著的影响。
蔗糖水解速率常数的测定实验报告
蔗糖水解速率常数的测定实验报告目录一、实验目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.理解蔗糖水解的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.学会使用滴定法测定蔗糖的水解速率常数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.掌握实验操作步骤和数据处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5二、实验原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.蔗糖的水解反应方程式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.滴定法测定水解速率的原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.测定速率常数的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7三、实验材料与仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8滴定管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 玻璃棒．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 精确计时器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.实验仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16电子天平．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 电磁搅拌器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 温度计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 滴定管．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20四、实验步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.实验准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25检查仪器是否完好．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25 准备试剂和样品．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．262.样品处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27称量蔗糖样品．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 确定样品的浓度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．293.实验操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30配制一定浓度的硫酸溶液．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 将蔗糖样品加入滴定管中．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 开始滴定，同时开启计时器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 每次滴定后，记录消耗的硫酸体积．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．334.数据处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34计算每次滴定的平均消耗体积．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 使用线性回归分析确定水解速率常数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36五、实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．381.实验数据表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．392.数据分析图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．403.结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 分析实验数据的可靠性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 探讨可能影响水解速率的因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．441.汇总实验数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．462.给出蔗糖水解速率常数的测定结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．473.总结实验经验和存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48七、实验记录与反思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．491.实验过程中的关键记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．502.对实验操作的反思和改进意见．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．523.对未来实验的展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53一、实验目的本实验旨在通过测定蔗糖在不同条件下的水解速率常数，来深入理解蔗糖的水解反应机理和条件对反应速率的影响。
蔗糖水解速率常数的测定实验报告
4．配制蔗糖溶液前，应先将其经380K烘干。实验结束时，应将样品管洗净，防止酸腐蚀样品管盖。同时，应将锥形瓶洗干净再干燥，以免发生碳化。
四．数据记录与处理：
4．本实验中如果不把剩余反应液在恒温槽中加热2小时，则可以在室温下放24小时后再测α∞，两种方法t不同，对测定速度常数k有无影响？通常说反应速度常数k要随温度而变化，采用2小时的方法测定α∞，是否会影响k的数值？
五、思考题
1、说出蔗糖溶液在酸性介质中水解反应的产物是什么？此反应为几级反应？
答案： 准一级反应
18、蔗糖水解实验中为什么不用浓硫酸和稀硝酸，而用盐酸？
答案：浓硫酸有脱水性（会使蔗糖脱水变成碳）和强氧化性，浓稀硝酸都有强氧化性，所以不能使用（蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖具有还原性）。
19、为什么配蔗糖溶液可以用粗天平称量？
答案：本实验通过测at来求得k, k与反应物浓度无关，不同at对应于不同的浓度值，无须知道它的准确浓度，所以配置蔗糖溶液可以用粗天平称量。
5、旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数实验分哪几步？
答案：①.调节恒温槽的温度在30±0.1℃。②.溶液配制与恒温。③.仪器零点校正。
④.测量（1）αt的测定（2）α∞的测定
6、反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？
答案：因为将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时，由于H+的浓度高，反应速率大，一旦加入蔗糖则马上会分解产生果糖和葡萄糖，则在放出一半开始时，已经有一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，影响测量结果。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。
蔗糖水解反应实验报告
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:蔗糖水解反应速率常数的测定一、 实验预习(３0分） （1） 实验目的1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测定其反应率度常数。
２.了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
（2） 实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为:Ｃ12H ２２O 11 ＋ Ｈ2OH C 6H 1２O 6 +C ６H １2O ６蔗糖 葡萄糖 果糖为使水解反应加速,反应常常以H ３Ｏ+为催化剂,故在酸性介质中进行。
水解反应中，水是大量的,反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可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：kc dt dc =- (1）或c c t k 0lg303.2= (2)式中: c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间ｔ时蔗糖的浓度。
当021c c =时,ｔ 可用k t 2ln 2/1=表示,即为反应的半衰期。
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 ｋ,而与起始浓度无关,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，如以一束偏振光通过溶液,则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的,水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度,以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程．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、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力。
引入比旋光度 ][α 这一概念,并以下式表示:][t D ∂＝c l ⋅α(3）式中:ｔ为实验时的温度；Ｄ为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度(常以10cm 为单位)；ｃ为浓度(常用１00 mL 溶液中溶有ｍ克物质来表示），(3)式可写成：100][m l aa t D ⋅=(4)或c l a a tD ⋅=][ (5)由(5）式可以看出,当其他条件不变时,旋光度a 与反应物浓度成正比，即c K a '= (6）式中:'K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。
蔗糖水解反应速率实验报告
蔗糖水解反应速率实验报告蔗糖水解反应速率实验报告引言：蔗糖是一种常见的碳水化合物，它由葡萄糖和果糖组成。
在生物体内，蔗糖可以通过水解反应分解成葡萄糖和果糖，从而提供能量。
本实验旨在研究蔗糖水解反应的速率，并探讨影响速率的因素。
实验方法：1. 实验材料和仪器：蔗糖溶液、稀硫酸、试管、试管架、温度计、计时器等。
2. 实验步骤：a. 取一定量的蔗糖溶液倒入试管中。
b. 加入适量的稀硫酸，使溶液呈酸性。
c. 将试管放入试管架中，记录开始反应时的温度。
d. 启动计时器，并记录每隔一段时间的温度变化。
e. 观察反应溶液的颜色变化，直到反应结束。
f. 重复上述步骤，改变稀硫酸的浓度或温度，以探究对反应速率的影响。
实验结果：我们进行了多组实验，记录了不同条件下蔗糖水解反应的速率。
以下是其中一组实验结果的示例：实验条件：蔗糖溶液浓度为0.1mol/L，稀硫酸浓度为0.5mol/L，温度为25°C。
时间（分钟）温度（°C）0 251 272 293 314 335 356 367 378 389 3810 38实验讨论：根据实验结果，我们可以看出蔗糖水解反应速率随时间的增加而增加，但在一定时间后达到了一个平衡状态。
在本组实验中，反应速率在前5分钟内迅速增加，之后逐渐趋于稳定。
这是因为蔗糖分子在酸性条件下发生水解反应，生成葡萄糖和果糖。
随着反应进行，蔗糖分子逐渐减少，导致反应速率的下降。
此外，我们还发现反应速率受到温度和稀硫酸浓度的影响。
在其他条件不变的情况下，提高温度或增加稀硫酸浓度都会加快反应速率。
这是因为在较高温度下，分子运动更加剧烈，碰撞频率增加，从而增加了反应速率。
而增加稀硫酸浓度则提供了更多的反应物，促进了反应的进行。
结论：通过本次实验，我们研究了蔗糖水解反应的速率，并探讨了影响速率的因素。
实验结果表明，蔗糖水解反应的速率随时间的增加而增加，在一定时间后达到平衡。
同时，温度和稀硫酸浓度也对反应速率有显著影响。
蔗糖水解反应速率常数的测定
宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工105班姓名序号实验日期2012.5.15同组姓名指导老师仇丹、罗利娟实验名称蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的1. 了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。
2. 测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。
3. 了解旋光仪器仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术。
二、实验原理一级反应的速率方程可由下式表示：–dc/dt = k1c积分可得：㏑c = –k1t + ㏑c0式中c0为反应物的初始浓度，c为t时刻反应物的浓度，k1为反应速率常数。
一级反应的半衰期为：t1/2 = ㏑2/ k1 = 0.693 / k1若用㏑c对t作图应为一直线。
这是一级反应的另一个特点，由直线的斜率可求速率常数k1 。
蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为：C12H22O11(蔗糖) + H2O−→−+H C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6 (果糖)可看作是一级反应。
蔗糖及水解产物均为旋光性物质，但他们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来度量反应进程，测量旋光度所用的仪器称为旋光仪。
设蔗糖尚未转化时，体系最初的旋光度为α0=K反c0①最终系统的旋光度为α∞=K生c0②当时间为t时，蔗糖浓度为c，此时旋光度为αtαt= K反c+ K生(c0－c) ③联立①、②、③式可得：c0=(α0－α∞）/(K反－K生)=K（α0－α∞）④c=(αt－α∞)/( K反－K生)= K（αt－α∞）⑤将④、⑤两式代入速率方程即得：㏑(αt－α∞) = - k1t + ln（α0－α∞）我们以㏑(αt－α∞) 对t作图可得一直线，从直线的斜率可求得反应速率常数k1 ，也可求反应的半衰期。
三、实验仪器、试剂仪器：旋光仪、停表、恒温水浴一套、移液管（50ml）、磨口锥形瓶（150ml）、烧杯（100ml）、容量瓶（50ml）、台秤、洗耳球药品：蔗糖(AR) 、盐酸(3mol /L ，AR)四、实验步骤1、旋光仪的校正1．了解和熟悉旋光仪的构造和使用方法。
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的(1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，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、实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为C12H22O11+H2O == C6H12O6 + C6H12O6（蔗糖，右旋）（葡萄糖，右旋）（果糖，左旋）（1）为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。
此反应的反应速率与蔗糖的浓度、水的浓度以及催化剂Ｈ＋的浓度有关。
这个反应是二级反应。
但是，此反应中有大量水的存在，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变，故可视为一级反应，动力学方程 dc－=KC dt积分后得： lnCO=Kt或㏑C=－kt+㏑C。
（2） C式中，C。
为反应开始时蔗糖的浓度；C为时间t时的蔗糖浓度，K为水解反应的速率常数。
从式（2）可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑Ct 对t作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K。
然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难。
但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。
由于蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称为旋转角度，以α表示。
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、光源波长及反应时的温度等因素有关。
当其他条件均固定时，旋光度α与浓度C呈线性关系，即：α=βC （3）式中β是与物质的旋光能力、溶液厚度、溶剂性质、光源波长、反应温度有关的常数。
物质的旋光能力用比旋光度[α]来表示。
蔗糖是右旋物质，葡萄糖也是右旋性物质，果糖是左旋性物质，他们的比旋光度为[α蔗]=66.65°，[α葡]=52.5°，[α果]=－91.9°正值表示右旋，负值表示左旋，D表示钠光灯源。
蔗糖水解反应速率的测定
蔗糖水解反应实验数据051015202530354045505560657075801.181.201.22lg(αt -α∞)Linear Fit of Sheet1 B"lg(αt -α∞)"l g (αt -α∞)t (min)Equation y = a + b*x Weight No Weighting Residual Sum of Squares 1.37771E-4Pearson's r -0.97315Adj. R-Square0.9426Value Standard Errorlg(αt -α∞)Intercept 1.217770.00185Slope-5.94264E-4 4.05762E-5反应时间/minαt αt -α∞ l g(αt -α∞) 17℃ 17℃ 17℃ 5 13.15 16.70 1.223 10 12.80 16.35 1.214 15 12.60 16.15 1.208 20 12.45 16.00 1.204 25 12.30 15.85 1.200 30 12.15 15.70 1.196 35 12.05 15.60 1.193 40 12.00 15.55 1.191 50 11.85 15.40 1.188 55 11.75 15.30 1.185 60 11.70 15.25 1.183 65 11.60 15.15 1.180 70 11.50 15.05 1.178 7511.4515.001.176数据处理半衰期直线的斜率m=-5.943×10-4 蔗糖的水解反应速率 K=-2.303m=1.367×10-3 蔗糖水解半衰期t 1/2=k 2ln =3-101.3676931.0 =507.02思考题1.蔗糖水解的速度和那些因素有关？答：与温度、催化剂、压强、反应物浓度等因素有关。
蔗糖水解反应实验报告
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:蔗糖水解反应速率常数的测定一、 实验预习(３0分） （1） 实验目的1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测定其反应率度常数。
２.了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
（2） 实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为:Ｃ12H ２２O 11 ＋ Ｈ2OH C 6H 1２O 6 +C ６H １2O ６蔗糖 葡萄糖 果糖为使水解反应加速,反应常常以H ３Ｏ+为催化剂,故在酸性介质中进行。
水解反应中，水是大量的,反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可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：kc dt dc =- (1）或c c t k 0lg303.2= (2)式中: c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间ｔ时蔗糖的浓度。
当021c c =时,ｔ 可用k t 2ln 2/1=表示,即为反应的半衰期。
上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 ｋ,而与起始浓度无关,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，如以一束偏振光通过溶液,则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的,水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度,以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程．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、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力。
引入比旋光度 ][α 这一概念,并以下式表示:][t D ∂＝c l ⋅α(3）式中:ｔ为实验时的温度；Ｄ为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度(常以10cm 为单位)；ｃ为浓度(常用１00 mL 溶液中溶有ｍ克物质来表示），(3)式可写成：100][m l aa t D ⋅=(4)或c l a a tD ⋅=][ (5)由(5）式可以看出,当其他条件不变时,旋光度a 与反应物浓度成正比，即c K a '= (6）式中:'K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。
蔗糖水解的实验报告
一、实验目的1. 通过旋光法测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。
2. 了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。
3. 掌握一级反应速率方程的推导与应用。
4. 研究不同温度对蔗糖水解反应速率的影响。
二、实验原理蔗糖在酸催化下水解生成葡萄糖和果糖，该反应为一级反应。
根据一级反应的速率方程，反应速率常数k与反应物浓度c的关系为：\[ \frac{dC}{dt} = -kC \]其中，C为时间t时的反应物浓度。
对上式进行积分，得到：\[ \ln \frac{C_0}{C} = kt \]式中，C0为初始反应物浓度，k为反应速率常数，t为反应时间。
通过测量不同时间下的反应物浓度C，可绘制ln(C0/C)-t曲线，曲线的斜率即为-k。
由于蔗糖、葡萄糖和果糖都具有旋光性，其旋光度与浓度成正比。
因此，可以通过测量溶液的旋光度来间接测定反应物浓度。
本实验采用Guggenheim法，通过测量不同时间下的旋光度，计算反应速率常数。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、酸度计、恒温水浴、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒等。
2. 试剂：蔗糖、浓硫酸、氢氧化钠、蒸馏水、盐酸（0.1mol/L）等。
四、实验步骤1. 配制蔗糖溶液：称取一定量的蔗糖，溶解于蒸馏水中，配制成一定浓度的蔗糖溶液。
2. 配制酸溶液：用盐酸配制0.1mol/L的酸溶液。
3. 测量旋光度：将蔗糖溶液置于旋光仪中，测量其旋光度。
4. 加入酸溶液：向蔗糖溶液中加入一定量的酸溶液，立即开始计时。
5. 定时测量旋光度：在规定的时间间隔内，用旋光仪测量溶液的旋光度。
6. 计算反应速率常数：根据测得的旋光度，计算反应物浓度，绘制ln(C0/C)-t曲线，计算斜率，得到反应速率常数k。
7. 研究不同温度对蔗糖水解反应速率的影响：改变恒温水浴的温度，重复上述实验步骤，比较不同温度下的反应速率常数。
五、实验结果与分析1. 通过实验，得到不同时间下的旋光度数据，绘制ln(C0/C)-t曲线，计算斜率，得到反应速率常数k。
蔗糖水解速率常数的测定实验报告
蔗糖水解速率常数的测定实验报告一、实验目的1、了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度随时间的变化。
2、掌握旋光法测定蔗糖水解反应速率常数的原理和方法。
3、学会使用旋光仪，并能正确操作和处理实验数据。
二、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖和果糖，其反应式为：C₁₂H₂₂O₁₁（蔗糖）＋ H₂O ⇌ C₆H₁₂O₆（葡萄糖）＋C₆H₁₂O₆（果糖）这是一个一级反应，其速率方程为： dc/dt ＝ kc ，其中 c 为蔗糖的浓度，k 为反应速率常数，t 为时间。
由于蔗糖及其水解产物葡萄糖和果糖都具有旋光性，但旋光能力不同。
蔗糖是右旋的，水解产生的葡萄糖是右旋的，果糖是左旋的。
随着水解反应的进行，体系的旋光度会发生变化。
当反应达到终点时，体系的旋光度即为葡萄糖和果糖旋光度之和。
通过测定不同时间反应体系的旋光度，可以计算出反应的速率常数k 。
三、实验仪器和试剂1、仪器旋光仪恒温槽秒表移液管（25mL）容量瓶（100mL）锥形瓶（150mL）2、试剂蔗糖（分析纯）盐酸溶液（4mol/L）四、实验步骤1、配制溶液用分析天平准确称取 10g 蔗糖，放入 100mL 容量瓶中，用蒸馏水溶解并定容至刻度，摇匀备用。
用移液管量取 25mL 4mol/L 的盐酸溶液，放入另一个 100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释并定容至刻度，摇匀备用。
2、调节恒温槽温度将恒温槽温度调节至 30℃，并使其稳定。
3、测量旋光度用蒸馏水清洗旋光管 3 次，然后用少量待测溶液润洗 2 3 次。
向旋光管中注入 25mL 蔗糖溶液，盖紧盖子，放入旋光仪中，测量其旋光度，记为α₀。
迅速将已恒温的 25mL 盐酸溶液倒入盛有蔗糖溶液的锥形瓶中，摇匀后立即用少量反应液润洗旋光管 2 3 次，然后注入反应液，测量其旋光度，作为反应开始的时间 t ＝ 0 时的旋光度α₁。
此后，每隔 5min 测量一次旋光度，直至反应进行 1h 左右。
4、实验结束实验结束后，洗净旋光管和锥形瓶等仪器。
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蔗糖水解反应速度常数测定
报告人： 同组人： 实验时间2014年05月21日
一、实验目的
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。
2．了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
二、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为：
122211261266126
H
C H O H O C H O C H O +
+−−→+蔗糖葡萄糖果糖
为使水解反应加速，反应常常以H 3O +作催化剂，故在酸性介质中进行。
水解反应中水是大量的，反应达终点时虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可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：
dc
kc dt -
= （7-1） 或 01ln c
k t c
= （7-2）
式中：0c 为反应开始时蔗糖的浓度，c 为时间t 时蔗糖的浓度。
当0/2c c =时，t 可用1/2t 表示，即为反应的半衰期。
1/2ln 2
t k
=
（7-3） 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数k 而与反应物起始浓度无关，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，如以一束偏振光通过溶液则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。
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、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力引入比旋光度[]α这一概念并以下式表示
[]t
D lc
α
α=
（7-4）
式中,t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长，α为旋光度,l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100mL 溶液中溶有m 克物质来表示），式可写成： []/100
t
D l m α
α=
⋅
或 []t
D lc αα= （7-5）
由（7-5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度α与反应物浓度成正比，即
Kc α= （7-6）
式中K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关系的常数。
蔗糖是右旋性物质（比旋光度[]20t D α=，产物中葡萄糖也是右旋性物质（比旋光度
20[]52.5D α︒=）果糖是左旋性物质（比旋光度20[]91.9D α︒
=-）
，因此当水解反应进行时，右旋角不断减小，当反应终了时体系变成左旋。
因为上述蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性。
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（加合性）。
若反应时间为0、t 、∞时溶液的旋光度各为
0,,t ααα∞，则可导出：
01ln t k t αααα∞
∞
-=- （7-7）
可改写为 0l n ()l n ()t kt αααα∞∞-=-+
- （7-8）
由（7-8）式可以看出如以ln()t αα∞-对t 作图可得一直线，由直线的斜率即可求得反应速度常数k 。
本实验就是用旋光仪测定,t αα∞值、通过作图由截距可得到0α。
三、仪器和试剂
旋光仪1台；
容量瓶（50mL ）1个； 旋光管（带有恒温水外套）1支； 恒温槽1套；
锥形瓶（100mL ）2个；
移液管（25mL ）2支； 烧杯（100mL 、500mL ）各1个； 21mol L -⋅HCI 溶液； 蔗糖（分析纯）。
四、操作步骤
1．将恒温槽调节到60℃恒温，然后将旋光管的外套接上恒温水。
2．旋光仪零点的校正
洗净旋光管各部分零件，将旋光管一端的盖子旋紧，向管内注入蒸馏水，取玻璃盖片沿管口轻轻推入，盖好后再旋紧套盖（操作时不要用力过猛，以免压碎玻璃片。
），勿使其漏水或有气泡产生。
用滤纸或干布擦净旋光管两端玻璃片，并放入旋光仪中，盖上槽盖，遮上黑布，打开旋光仪电源开关，调节目镜使视野清晰，然后旋转检偏镜，使在视野中能观察到明暗相等的三分视野为止（注意：在暗视野下进行测定），记下刻度盘读数，重复操作三次，取其平均值此即为旋光仪的零点。
测毕取出旋光管，倒出蒸馏水。
3．蔗糖水解过程中t α的测定
称取10g 蔗糖溶于蒸馏水中，用50mL 容量瓶配制成溶液。
如溶液混浊，需进行过滤。
用移液管取25mL 蔗糖溶液和50mL 21mol L -⋅HCI 溶液分别注人两个100mL 干燥的锥形瓶中，并将此二锥形瓶同时置于恒温槽中恒温10～15分钟。
待恒温后取25mL 21mol L -⋅HCI 溶液加到蔗糖溶液的锥形瓶中混合，并在HCI 溶液加人一半时开动停表作为反应的开始时刻，不断振荡摇动，迅速取少量混合液清洗旋光管二次，然后将此混合液注满旋光管，盖好玻璃片旋紧套盖（检查是否漏气，有气泡）擦净旋光管两端玻璃片，立刻置于旋光仪中盖上槽盖和黑布。
测量各时间t 时溶液的旋光度t α，测定时要迅速准确。
当三分视野暗度调节相同后，先记下时间再读取旋光度数值。
可在测定第一个旋光度数值之后的5、10、15、20、30、50、75和100分钟各测一次。
4．α∞的测定
为了得到反应终了时的旋光度α∞，将步骤3中的混合液保留好，48小时后重新恒温观测其旋光度，此值即为α∞。
也可将剩余的混合液置于60℃左右的水浴中温热30分钟，以加速水解反应，然后冷却至实验温度。
按上述操作，测其旋光度，此值即可认为是α∞。
需要注意的是测到30分钟后，每次测量间隔时应将钠光灯熄灭，以免因长期过热使用而损坏，但下一次测量之前提前10分钟打开钠光灯，使光源稳定。
另外，实验结束时应立刻将旋光管洗净擦干，防止酸对旋光管腐蚀。
五、数据记录与处理
室温： 25 ℃，大气压： 760 mmHg
实验温度：25℃；盐酸浓度： 2 ；仪器零点：-0.00反应时间/min
5 10.80 2.674
10 10.20 2.632
15 9.70 2.595
20 9.00 2.542
30 7.70 2.434
45 5.90 2.262
65 3.95 2.035
90 1.90 1.723
-3.7
1、以对t作图
由斜率得：k=0.01312
半衰期：=52.831min
六、实验注意事项
1．蔗糖在配制溶液前，需先经100℃干燥1～2小时。
2．在测量蔗糖水解速度前，应熟练的使用旋光仪，以保证在测量时能正确准确的读数。
3．旋光管管盖旋紧至不漏水即可，太紧容易损坏旋光管。
4．旋光管管中不能有气泡存在。
5．旋光仪的钠光灯若较长时间不用，应熄灭灯源，以保护钠光灯。
6．反应速度与温度有关，因此在整个测量过程中应保持温度的恒定。
7．测量完毕应立即洗净旋光管，以免酸对旋光管的腐蚀。