蔗糖水解反应速率常数
蔗糖水解反应速率常数测定
五、实验注意事项
旋光管中不能有气泡。 旋光管管盖只要旋至不漏水即可。过紧了， 旋钮会造成损坏，或因玻片受力产生而致使 有一定的假旋光。 旋光仪的钠光灯长时间不用，应熄灭灯源， 以保护钠光灯，并尽量避免温度变化对实验 的影响。 实验完毕后，用蒸馏水洗净旋光管，并擦干 外壁，以防止金属部件被腐蚀。
t (蔗糖 葡 果 )lc c 0 (蔗糖 葡 果 )lc0 c0
联立以上两式可得：
ln c kt ln c0 t c 0 c0
ln(t ) kt ln(0 )
以 ln(at-a∞) 对t 作图得一直线，由直线斜 率的相反数就是反应速率常数k。
读数
4.35℃旋光度ɑt的测定：方法同上 5.将上述剩余溶液放置于60℃水浴中反应 60min,进行旋光度a∞的测定。
时间t/min t /(°)
四、实验记录及处理
t-∞/(°)
1.根据所测数据作出at~t图。 2.以ln（at- a∞）对t作图,并由直线的斜率求 出反应速率常数k。 3.由k值计算该反应的半衰期。 4.计算反应的活化能。
ln c kt ln c0
t1/ 2 ln 2 0.693 k k
溶液的旋光度与溶液中所含的旋光性 物质的种类、浓度、液层厚度、光源 的波长及反应时的温度有关。 对于蔗糖水解反应，随着反应的进行， 右旋角不断减小，当反应完成时体系 变成左旋。
C12H22O11(蔗) g蔗糖于 烧杯中，用100ml容量瓶配成溶液。 2.校正旋光仪的零点：用蒸馏水将旋光 管洗净并注满，调整旋光度数值旋钮， 使仪器二分视场颜色一致，如下图中 间所示，读取旋光度数值，做零点。
蔗糖水解反应速率常数的测定
蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的：1.根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速率常数。
2.了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
二、实验安排2人一组，一批10～15人，实验时间4小时。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖和果糖的反应为612661262112212O H C O H C O H O H C H +−→−++蔗糖（右旋） 葡萄糖（右旋）果糖（左旋）为使水解反应加速，反应在酸性介质中进行，以O H 3作催化剂。
反应中水是大量的，与蔗糖浓度相比，可以认为它的浓度没变，故反应可视为一级，其动力学方程为： kc dt dc =-kt C C t =0ln 积分得 t C C t k 0lg 303.2=或当02/1C C =时，反应的半衰期为k t 2ln 2/1=蔗糖及其水解产物均为旋光物质，因此，可以利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程，旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度具有加和性。
若反应时间为∞,,0t 时溶液的旋光度各为∞ααα,,0t ，则溶液浓度与旋光度的关系为：)(00∞-=ααK C)(∞-=ααt K C代入上式，可得：∞∞--=ααααt t k 0lg 303.2 将上式改写成： )lg(303.2)lg(0∞∞-+⋅-=-ααααt k t显然，以)lg(∞-ααt 对t 作图可得一条直线，由直线的斜率即可求得反应速率常数k 。
四、仪器药品旋光仪 1台； 秒表 1个容量瓶（50ml ） 1个； 锥形瓶（100ml ） 2个天平 1台； 移液管（25ml ） 2支烧杯（100ml , 500ml 各1个3mol /LHCl 溶液， 20%蔗糖五、实验步骤1.开动旋光仪预热15-20分钟后开始测定。
2.用自来水洗旋光管（3次），再用蒸馏水洗（3次），然后装满蒸馏水，放入旋光仪暗室中调零点。
3.用移液管取25ml 的蔗糖水溶液于100ml 锥形瓶中，再用另一支移液管吸取25ml3mol/l 盐酸（25ml 移液管滴入一半时开始计时），注入已装满蔗糖水溶液的锥形瓶中，同时记录时间，把溶液摇匀。
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.。
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实验报告：蔗糖水解反应速率常数的测定摘要：本实验旨在测定蔗糖水解反应速率常数。
实验采用酵母发酵蔗糖的方法，通过观察产生的CO2气体的体积变化来确定反应速率。
实验数据经过处理后，通过线性回归法求得反应速率常数。
实验结果表明，在一定温度范围内，反应速率与蔗糖浓度呈线性关系。
此外，本实验也揭示了酵母酶活性受温度影响较大，随着温度升高，酵母酶活性增强，反应速率也加快。
引言：蔗糖水解反应是糖酵母发酵的过程，并伴随着CO2气体的产生。
通过研究蔗糖水解反应速率常数，可以了解各种因素对反应速率的影响，以及蔗糖酵母发酵的机理。
本实验将通过实验测定蔗糖水解反应速率常数，并分析温度对反应速率的影响。
实验方法：1.准备工作：-将实验室器材清洗干净。
-准备一定浓度的蔗糖溶液。
-调节酵母的浓度。
2.实验步骤：-在试管中加入一定量的蔗糖溶液和酵母溶液。
-用实验室标准气密管连接试管，并将气密管的一端浸入水中。
-观察并记录水面上升的气泡体积变化。
-按照一定时间间隔记录气泡体积，并记录温度。
3.数据处理：-根据每个时间间隔的气泡体积变化，计算反应速率。
-绘制反应速率与蔗糖浓度的关系图。
-运用线性回归法求得反应速率常数。
结果与讨论：实验数据还表明，随着温度的升高，反应速率也会加快。
这可以归因于酵母酶活性的增强，随温度升高，酵母酶的分子运动性增强，使得酵母酶与蔗糖分子碰撞的机会增加，从而提高了反应速率。
根据实验数据，使用线性回归法求得了蔗糖水解反应速率常数。
表1列出了不同温度下的反应速率常数及相关系数。
可以看出，随着温度的升高，反应速率常数增大，且相关系数也相对较高，说明获取的实验数据较为可靠。
结论：本实验通过酵母发酵蔗糖的方法，测定了蔗糖水解反应速率常数，并研究了温度对反应速率的影响。
实验结果表明，在一定温度范围内，反应速率与蔗糖浓度呈线性关系，同时反应速率随温度的升高而增加。
这一研究有助于深入理解蔗糖酵母发酵的机理，并对相关工业生产和食品加工有一定参考价值。
蔗糖水解反应速率常数的测定
实验目的
1．用旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数，掌握测定反 应速率常数的基本方法，了解古根亥姆动力学数据处 理方法的原理； 2．了解和掌握旋光仪的原理和使用方法。
实验原理
在酸性介质中蔗糖水解反应为： 在酸性介质中蔗糖水解反应为： H+ C12 H 22 O11 + H 2 O → C 6 H 12 O6 + C 6 H 12 O6
ct ln ct = k1t + ln c0 积分得 ln c = k1t 或 0 蔗糖及其水解产物有旋光性，尽管其旋光能力各不相同，
但稀溶液中旋光度与浓度成正比关系，又因体系的旋光度 有加和性，据此可用旋光仪测定体系旋光度随时间得变化 来跟踪浓度的变化，测定速率常数。 据此导出反应物和生成物的浓度与旋光度的关系，代 入积分式可得：
蔗糖（右旋） 葡萄糖（右旋） 果糖（左旋）
在浓度不大的情况下，蔗糖水解所消耗的水量是很小的， 在浓度不大的情况下，蔗糖水解所消耗的水量是很小的， 可认为
c H 2O
Байду номын сангаас
基本保持不变，速率方程简化为： 基本保持不变，速率方程简化为：
d r = cC12 H 22 O11 = K1cC12 H 22O11 dt
旋光管使用示意
思考题
1. 实验中，我们用蒸馏水来校正旋光仪的零点，蔗糖转 化反应过程所测的旋光度是否需要零点校正？为什么？ 2. 混合蔗糖和盐酸溶液时，我们将盐酸加到蔗糖溶液里 去，可否把蔗糖溶液加到盐酸中去？为什么？ 3. 旋光管的凸出部分有何用途？
ln(α t α ∞ ) = K 1t + ln(α 0 α ∞ )
为避免测 α
∞
可用古根亥姆法得到
八、蔗糖水解反应速率常数的测定
物理化学实验报告实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号：指导教师：日期：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、测定蔗糖水解反的速率常数和半衰期。
3、了解旋光仪的基本原理，并掌握旋光仪正确的操作技术。
二、实验原理1、反应速率－dtdc只与某反应温度的一次方成正比的反应成为一级反应。
其速率方程通式为：－dtdc =K 1c （1） 积分式为： ln CC O=K 1 t （2）式中C 0为反应物的初始浓度，C 为t 时刻反应物的浓度，为反应的速率常数。
当C=C 0/2时，对应的可用表示1/2表示，成为反应的半衰期，即反应物浓度掉一半所用的时间。
即：反应的半衰期2/1t = k2ln =0.693/ k （3）由式子可以看出，一级反应的半衰期与反应物的初始浓度无关。
即：lnc = ln c o - K 1 t （4）2、蔗糖水解反应的计量方程式为：C 12H 22O 11+H 2O ==== C 6H 12O 6 + C 6H-12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖蔗糖水解速率极慢，在酸性介质中反应速率大大加快，故H 3O +为催化剂。
反应中，H 2O 是大量的，反应前后与溶质浓度相比，看成它的浓度不变，故蔗糖水解反应可看做一级反应。
蔗糖及其水解产物均为旋光性物质，蔗糖是右旋的，但水解后的混合物葡萄糖和果糖则为左旋，这是因为左旋的果糖比右旋的葡萄糖旋光度稍大的缘故。
因此，当蔗糖开始水解后，随着时间增长，溶液的右旋光度渐小，逐渐变为左旋，即随着蔗糖浓度减小，溶渡的旋光度在改变。
因此，借助反应系统旋光度的测定，可以测定蔗糖水解的速率。
当其它条件不变时，旋光度α与浓度 c 成正比，即： α=Kc （K 为比例常数） 已知，比旋光度[α蔗糖]20D=+66.6°，[α蔗糖]20D=+52.2°,[ α果糖]20D=-91.9°，所以，当蔗糖水解反应进行时，右旋角度不断减小，当反应终了时，系统经过零度变为左旋。
蔗糖水解反应速率常数的测定
蔗糖水解反应速率常数的测定实验目的（1）明了旋光度法测定化学反应速率的原理；（2）测定蔗糖水解反应速率常数；（3）掌握旋光仪的使用方法；（4）掌握用图解法求反应速率常数。
实验原理蔗糖溶液在H+离子存在时，按下式进行水解：C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖时间t=0 c00 0t=t c0-c x c x c xt=∞0 c0c0其中，c0为反应物初始浓度，c x为反应进行至t时间的产物浓度，c0-c x为反应进行t时间后反应物的浓度。
此反应中H+离子为催化剂。
当H+离子浓度一定时，此反应在某时间t的反应速率与蔗糖及水浓度一次方的乘积成正比，故为二级反应。
由于在反应过程中水是大大过量，故认为水的浓度在反应过程中不变，这样蔗糖水解反应就可以作为一级反应处理，起速率方程的积分式为：（1）式中，c0为反应开始时蔗糖的浓度；c0-c x为反应至时间t时蔗糖的浓度；k为速率常数。
若测得在反应过程中不同时刻对应的蔗糖浓度，代入上式就可以求出此反应的速率常数k。
而测定各时间所对应的反应物浓度的方法有化学方法与物理方法两种。
化学方法是在反应过程中反应进行若干时间，取出一部分反应混合物，并让其迅速停止反应，记录时间，然后分析与此时间相对应的反应物浓度。
但是要时反应迅速停止在实验上是很困难的，因而所分析的浓度总与取样的时间存在偏差，所以此方法是不够准确的；而物理方法则是利用反应系统中某一物理性质（如电导率、折射率、旋光度、吸收光谱、体积、气压等）与反应物的浓度有直接关系时，通过测量该物理性质的变化就可相应知道反应物浓度的改变。
不过对物理性质有以下要求：（1）物理性质和反应物的浓度要有简单的线性关系，最好是正比关系；（2）在反应过程中反应系统的物理性质要有明显的变化；（3）不能有干扰因素。
这个方法的优点是不需要从反应物系中取出样品，可直接测定，而且可连续地进行分析，方便迅速，还可将物理性质变成电信号进行自动记录等。
蔗糖水解反应速率常数的测定doc
蔗糖水解反应速率常数的测定doc蔗糖水解是生物体内常见的一种反应，也是糖类分解代谢的过程之一。
在实验室中，可以通过水解蔗糖的反应来研究该反应的反应动力学。
蔗糖的水解反应可以用以下化学方程式表示：C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6其中，蔗糖（C12H22O11）在加水（H2O）的存在下水解成两分子的葡萄糖（C6H12O6）。
这个化学反应是放热反应，因为它会释放出热量。
反应速率常数（k）是用来描述化学反应速率快慢的一个参数。
在蔗糖水解反应中，它可以用来表示单位时间内单位体积的蔗糖分子数减少的程度。
实验中，测定蔗糖水解反应速率常数的方法有多种，下面将介绍一种实验方法。
实验仪器和试剂：1.实验分析天平2.齐次恒温槽3.移液管4.滴定管5.蔗糖水溶液6.口香糖酶（一种含有葡萄糖酶和淀粉酶等酶类的消化道助消化剂）实验步骤：1.将蔗糖水溶液称取一定的质量（如10g），置于容积为100 mL的烧杯中。
2.将口香糖酶涂抹在加热器表面的小孔上的棉花上（注意，酶涂抹在棉花上需等待数分钟，以使其充分吸附和附着在棉花上）。
3.将棉花上附着有口香糖酶的一面朝下放在烧杯中的蔗糖溶液表面上，用夹子将烧杯放在恒温器中。
4.将桶中的水加热至恒温槽设定的反应温度。
5.在一定时间内（如15分钟或30分钟）测定剩余蔗糖的浓度。
取一定体积的溶液，然后在滴定管中用氢氧化钠水溶液滴定至中性。
用苯酚酞指示剂检验酸碱度，直到酸性颜色消失。
6.根据已知的实验数据，计算出速率常数（k值）。
实验结果和分析：实验结果表明，当初始蔗糖浓度、温度、口香糖酶的浓度等条件不同时，反应速率常数值也会有所不同。
在一次实验中，我们可以通过调整这些条件，以获得不同的k值。
具体计算方法如下：k = 2.303/t × log(C0/Ct)其中，k表示反应速率常数；t表示反应时间；C0表示初始蔗糖浓度；Ct表示反应时间t时刻的蔗糖浓度。
通过实验数据可以计算出蔗糖水解反应速率常数的值，这个值可以用来评估该反应的速率和效率，并为未来深入研究提供基础。
蔗糖水解反应速率常数的测定
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，掌握旋光仪的使用方法。
二、实验原理蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖，反应式如下：C 12H 22O 11+H 2O →C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖蔗糖水解速率极慢，在酸性介质中反应速率大大加快，故H +为催化剂。
由于反应时H 2O 是大量存在的，尽管有部分水参加反应 ，仍近似认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，故蔗糖水解反应可近似为一级反应。
一级反应的速率方程可由下表示：kc dtdc=- （1）积分式为： 0c kt c ln ln +-= （2）当c=0.5c 0时，可用t 1/2表示，即为反应的半衰期：kt 221ln /= （3）从（2）式可看出在不同的时间测定反应物的相应浓度，并以ln c t 对t 作图得一直线，由直线斜率即可求出反应速率常数k 。
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。
当其他条件固定时，旋光度α与反应物浓度c 呈线性关系： α = A c （4）式中A 与物质的旋光能力、溶液厚度、溶剂性质、光源波长、反应温度等有关系的常数。
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（有加和性）。
当反应进行到某一时刻，体系的旋光度进过零点，然后左旋角不断增加。
当蔗糖完全转化时，左旋角达到最大值α∞。
若以α0 ，αt ，α∞分别为反应时间0，t ，∞时溶液的旋光度，则有：)ln()ln(0t ∞∞-+-=-ααααkt （5）显然,以)ln(∞-a a t 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 。
如果测出两个不同温度时的k 值，利用Arrhenius 公式求出反应在该温度范围内的平均活化能。
实验8-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-dC/d t只与某反应物浓度C的一次方成正比的反应为一级反应。
其速率方程的通式为-dC/d t=K1C 8—1 将速率方程(14—1)移项积分，可得动力学方程：∫-dC/C=∫K1dtlnC0/C=K1t 8—2式中C0为反应物的初始浓度，C为t时刻反应物的浓度，K1为反应的速率常数。
当C=C0/2时，对应的t可用t1/2表示，称为反应的半衰期，即反应物浓度反应掉一半所用的时间。
由(8—2)式很容易得到一级反应的半衰期为t1/2=ln2/K1=0.693/K18—3由(8—3)式可以看出，一级反应的半衰期与起始浓度无关。
这是一级反应的一个特点。
由(8—2)式可以得到：lnC=lnC0－K1t若用lnC对t作图应为一条直线。
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。
蔗糖水解反应生成葡萄糖和果糖：C12H22O11+H2O＝C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)该反应的速率与蔗糖浓度、水的浓度以及催化剂H+的浓度有关。
因在反应中水的浓度基本是恒定的，且H+是催化剂，其浓度基本上保持不变，所以该反应只与蔗糖的浓度有关，为一级反应。
蔗糖及其水解产物均为旋光性物质，但他们的旋光能能力不同。
测量旋光度所用的仪器称为旋光仪。
溶液旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂性质、液层厚度、光源的波长及温度等均有关系。
在其它条件均固定时，旋光度与反应物浓度有直线关系，即：α= KC(K为比例常数)在蔗糖水解反应中，反应物蔗糖是右旋光性物质，比旋光度为［α］D=66.6°，生成物中葡萄糖也是右旋性物质，比旋光度为［α］D=52.5°，而果糖则是左旋性物质，［α］D=-91.9°随着反应的进行，右旋角不断减小。
实验十三蔗糖水解反应速率常数的测定
六、思考题
• 1．[H+]对反应速率常数有无影响？ • 2．将混合次序颠倒，即将蔗糖溶液倒向酸中是否 可以？为什么？ • 3．若旋光仪有零位误差，在本实验中有无必要对 每次测得的旋光角读数加以校正？ • 4．能否使用混浊蔗糖溶液？ • 5．为什么装有反应液的旋光管中要保证无气泡？ • 6．把所测得的旋光角再旋转90°时，视野里能 看到什么现象？
三、实验仪器及试剂
旋光仪1套；停表1块； 锥形瓶（100 ml）2个； 移液管（25 ml）2支； 20％蔗糖水溶液； 3 mol·dm–3HCl溶液。
四、实验步骤
1．用蒸馏水校正仪器的零点。 2．反应过程旋光度的测定 3．α∞的测量
五、实验记录及数据处理
1．以ln（αt–α∞）为纵坐标，t为横坐标作图， 由直线的斜率求速率常数k值。 2．用外推法求得ln（αt–α∞）后，代入（13—5） 式计算反应速率常数k值，并与作图法求出之k值 比较。
而c 0=α∞/K生 ∴αt=（K反–K生）c+ K生·α∞/K生 ∴c =（αt–α∞）/（K反–K生） 令1/（K反–K生）= K′ （13—3） ∴ c = K′（αt–α∞） 同理可解出： c0=（α0–α∞）/（K反–K生）= K′（α0–α∞) （13—4） 将（13—3）和（13—4）代入（13—1）得： （13—5） ln（αt–α∞）= –kt+ ln（α0–α∞） 由（13—5）式可以看出，若以ln（αt–α∞）对t作 图，图形为一线，其斜率等于–k，由此可求出反 应速率常数k。
物质的旋光能力用比旋光度来度量，比旋光 度可用下式来表示
lc lm ρ α——观测的旋光角； 式中： l——样品管长度（光路长度）[dm]； c——溶质浓度[g溶质/ml溶液]； m——溶质浓度[g溶质/g溶液] ρ——溶液密度[g/cm3]。
蔗糖水解反应速率常数的测定
大学化学实验II实验报告——物理化学实验学院：化工学院专业：班级：
数据处理：
反应的速率常数k=0.052
因k=0.052，有公式有半衰期为：=㏑2/k＝0.693/k =0.693/ 0.052=13.33min
问题讨论：
1、蔗糖水解反应过程中是否必须对仪器进行零点校正？为什么？
答：不是必须。
因为旋光仪由于长时间使用，精度和灵敏度变差，故需要对零点进行校正。
若
不校正会使测量值的精确度变差，甚至产生较大的误差。
本实验数据处理时，用旋光度的差值
进行作图和计算，仪器精度误差可以抵消不计，故若不进行零点较正，对结果影响不大。
2、蔗糖溶液为什么可粗略配制？
问题讨论
答：蔗糖水解为一级反应，反应物起始浓度不影响反应速度常数，又因为蔗糖浓度大用量较及
多，量值的有效数字位数较多，故不需要精确称量，只要用上皿天平称量就可以了。
误差分析
3、蔗糖的水解速率常数和哪些因素有关？
答：溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及
温度等因素有关。
误差分析：
由计算可得相对误差较小，实验较成功。
可能存在的误差为：
1、.以盐酸流出一半为反应开始计时，由于无法准确判断，所以导致反应时间存在误差。
2、旋光管内存在少许气泡，导致读数存在误差。
成绩：指导教师签
2013 年月日。
物理化学-实验二十四：蔗糖水解反应速率常数的测定
实验二十三 蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的1．了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
2．学习旋光仪的使用方法。
3．测定蔗糖在酸催化条件下的水解反应速率常数和半衰期。
二、实验原理下列反应理论上是一个三级反应。
C 12H 22O 11(蔗糖) + H 2O −−→−+O H 3C 6H 6O 6（果糖）+ C 6H 6O 6（葡萄糖） 总旋光度 t=0 C 0 0 0 0α t=t C 0-x x x α t=∞ 0 C 0 C 0 ∞α 但在低蔗糖浓度溶液中，即使蔗糖全部水解了，所消耗的水量也是十分有限的，因而H 2O 的浓度均近似为常数，而H +作为催化剂，其浓度是不变的，故上述反应变为准一级反应。
一级反应的速率方程可由下式表示：—kc dt dc= 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： 0ln c kt c= c 0为反应开始时反应物浓度。
一级反应的半衰期为： t 1/2=kk In 693.02=从上式中我们不难看出，在不同时间测定反应物的相应浓度，是可以求出反应速率常数k 的。
然而反应是在不断进行的，难以直接测量反应物的浓度，所以要考虑使用间接测量方法。
因体系的旋光度与溶液中具有旋光性的物质的浓度成正比。
设0α、t α和 α∞分别表示反应在起始时刻、t 时刻和无限长时体系的旋光度。
反应在相同条件下进行，旋光度与浓度成正比，而且溶液的旋光度为各组成旋光度之和。
所以有：α0=K 反c 0 （t=0，蔗糖尚未水解） （1） α∞=K 生c 0 （t=∞，蔗糖已完全水解） （2） αt = K 反c+ K 生(c 0－c) (3） 联立（1）、（2）、(3)式可得：c 0=生反K K --∞αα0=K ′（α0－α∞）(4)c=生反K K t --∞αα= K ′（αt －α∞）(5)将（4）、（5）两式代入速率方程即得：In(αt －α∞)=－kt+In （α0－α∞）由此可见，实验中只要测出α∞、αt ，以In(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k ，进一步也可求算出反应的半衰期为t 1/2。
一级反应蔗糖水解反应速率常数的测定
一级反应——蔗糖水解反应速率常数的测定一、实验目的1.用旋光仪测定当蔗糖水解时，其旋光度变化与时间的关系，从而推算蔗糖水解 反应的速率常数和半衰期。
2.了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。
二、实验原理：蔗糖水解反应的计量方程式为：C 12H 22O 11+H 2O ==== C 6H 12O 6+C 6H12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖蔗糖水解速率极慢，在酸性介质中反应速率大大加快，故H 3O +为催化剂。
反应中，H 2O 是大量的，反应前后与溶质浓度相比，看成它的浓度不变，故蔗糖水解反应可看做一级反应。
其动力学方程式如下：－dtdc =K 1C 积分式为： lnCC O=K 1 t K 1 =t 1ln CC O 或 K=t303.2lg C C O反应的半衰期2/1t =k2ln K 1 速率常数 t 时间Co 蔗糖初始浓度C 蔗糖在t 时刻的浓度可见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。
若测得反应在不同时刻时蔗糖的浓度，代入上述动力学的公式中，即可求出Ｋ和2/1t 。
测定反应物在不同时刻浓度可用化学法和物理法，本实验采用物理法即测定反应系统旋光度的变化。
蔗糖及其水解产物均为旋光性物质，蔗糖是右旋的，但水解后的混合物葡萄糖和果糖则为左旋，这是因为左旋的果糖比右旋的葡萄糖旋光度稍大的缘故。
因此，当蔗糖开始水解后，随着时间增长，溶液的右旋光度渐小，逐渐变为左旋，即随着蔗糖浓度减小，溶渡的旋光度在改变。
因此，借助反应系统旋光度的测定，可以测定蔗糖水解的速率。
所谓旋光度，指一束偏振光，通过有旋光性物质的溶液时，使偏振光振动面旋转某一角度的性质。
其旋转角度称为旋光度（a ）。
使偏振光按顺时针方向旋转的物质称为右旋物质，a 为正值，反之称为左旋物质，a 为负值。
物质的旋光度，除决定于物质本性外，还与温度、浓度、液层厚度、光源波长等因素有关，当光源用钠灯，波长一定，λ＝Ｄ（5890nm ），实验温度t ＝２０℃时，旋光度与溶液浓度和溶层厚度成正比，a ∝c.l 写成等式 a=[a]t D ·c·l 式中比例常数[a] tD ，称为比旋光度。
实验十二蔗糖水解反应速率常数的测定
实验十二 蔗糖水解反应速率常数的测定一 实验目的1. 测定蔗糖水解反应速率常数和半衰期2. 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的使用方法二 实验原理反应速率与反应物浓度一次方成正比的反应称一级反应，其速率方程为： dtdc − =kc （12-1） 式中c 是反应物t 时刻的浓度。
k 是反应速率常数。
积分上式得： ln cc o =kt （12-2） 式中o c 为t =0时刻的反应物浓度。
一级反应具有以下两个特点：⑴ 以ln c 对t 作图，可得一直线，其斜率m =k −。
⑵ 反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，以t 1/2c 表示。
将=1/2o c 代入（12-2）式，得一级反应的半衰期为t 1/2k2ln = （12-3） （12-3）式说明一级反应的半衰期t 1/2k 只决定于反应速率常数，而与反应物起始浓度无关。
蔗糖在酸性溶液中的水解反应为：C 12H 22O 11（蔗糖）+H 2 → +H O C 6H 12O 6（葡萄糖）+ C 6H 12O 6实验表明，该反应的反应速率与蔗糖、水和氢离子三者的浓度均有关。
在氢离子浓度不变的条件下，反应速率只与蔗糖浓度和水的浓度有关，但由于水是大量的，在反应过程中的水浓度可视为不变。
在这种情况下，反应速率只与蔗糖浓度的一次方成正比，其动力学方程式符合（12-1）式，所以此反应视为一级反应。
（果糖） 蔗糖及其水解产物是旋光性物质。
本实验就是利用反应体系在水解过程中是旋光性质的变化来跟踪反应进程。
所谓物质的旋光性是指它们可以使一束偏振光的偏振面旋转一定角度，所旋转的角度称旋光度。
对含有旋光性物质的溶液，其旋光度的大小与旋光性物质的本性、溶剂、入射光波长、溶液的浓度和厚度以及温度等因素有关。
为了比较不同物质的旋光能力，引入了比旋光度[]tD α这一概念，其定义式为：[]t D α=lc α（12-4）式中t 为实验温度（℃），D 为光源的波长（常用钠黄光，λ=589nm ），α为旋光度，l 为溶液的厚度（dm ），c 为浓度（每ml 中所含的物质的质量（克））。