蔗糖水解反应速率常数的测定02(重点参考)

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。

蔗糖⽔解反应速率常数的测定姓名: 肖池池序号: 31 周次: 第⼋周指导⽼师: 张⽼师蔗糖⽔解反应速率常数的测定⼀、实验⽬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k、半衰期t1/2和活化能E a。

3. 了解旋光仪的简单结构原理和测定旋光物质旋光度的原理，正确掌握旋光仪的使⽤⽅法。

⼆、基本原理蔗糖在⽔中转化成葡萄糖与果糖,其反应为:C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)它是⼀个⼆级反应,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。

由于反应时⽔是⼤量存在的,尽管有部分⽔分⼦参加了反应,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+作为催化剂,其浓度也保持不变.因此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式表⽰:c为时间t时的反应物浓度,k为反应速率常数。

积分可得:c0为反应开始时反应物浓度。

从上式不难看出，在不同时间测定反应物的相应浓度，并以ln c对t作图,可得⼀直线,由直线斜率即可得反应速率常数k o然⽽反应是在不断进⾏的,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。

旋光度错误！未找到引⽤源。

与反应物浓度c呈线性关系,即:错误！未找到引⽤源。

式中⽐例常数A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:式错误！未找到引⽤源。

中右上⾓的“20”表⽰实验时温度为20℃,D是指⽤钠灯光源D线的波长(即589nm),错误！未找到引⽤源。

为测得的旋光度,L为样品管长度(dm),C为试样浓度(g/mL)。

设体系最初的旋光度为: 错误！未找到引⽤源。

(t=0,蔗糖尚未转化)体系最终的旋光度为: 错误！未找到引⽤源。

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。

实验八__蔗糖水解反应速率常数的测定概述蔗糖是一种重要的天然糖类，在生活和工业中都有广泛的应用。

蔗糖可以通过水解反应转化为葡萄糖和果糖，这是一个重要的反应，反应速率常数是描述反应速率的一个重要物理量。

本实验通过在一定温度下测定蔗糖水解的反应速率常数来探究反应速率与温度的关系，以及寻找最适宜的反应条件。

实验方法1.实验器材与试剂：(1) 1L容积的三口烧瓶、滴液瓶、比色皿、洗涤瓶、恒温槽、恒温水浴锅等。

(2) 蔗糖、稀盐酸、氯化汞(II)溶液、饱和氯化钠溶液、蒸馏水等试剂。

2.实验步骤：(1) 在洗涤瓶中加入约50mL稀盐酸(0.03mol/L)，用蒸馏水洗涤三遍，然后在烧瓶中加入50mL蒸馏水，再将洗涤瓶中的稀盐酸倒入烧瓶中，摇匀后称量蔗糖10g加入烧瓶中，加入少量氯化汞(II)溶液(0.01mol/L)，并在温水浴中加热，至温度达到65℃时停止加热。

(2) 在反应过程中，每隔2min取一次反应液放入比色皿中，加入1mL饱和氯化钠溶液，使其保持在一定浓度，加入1-2滴酚酞指示剂，用饱和氢氧化钠溶液滴定已经水解的蔗糖产生的果糖，直至溶液由酸性变为碱性并出现浅红色(终点)。

(3) 滴定结束后记录滴定所用的饱和氢氧化钠溶液的体积，用滴定所用的体积计算出产生的果糖量。

(4) 重复上述操作，直到滴定结果趋于稳定，即果糖的产率不再变化为止。

3.实验数据处理：(1) 计算反应速率常数k：水解反应的反应物为蔗糖，生成物为果糖和葡萄糖，其反应式为(C12H22O11)+H2O↔(C6H12O6)+(C6H12O6)，其中蔗糖水解反应速率可以用下式描述：d[C12H22O11]/dt=-k[C12H22O11](1)其中，d[C12H22O11]/dt指单位时间内蔗糖浓度的变化率，k为反应速率常数，[C12H22O11]为蔗糖的浓度。

假设反应是一级反应，则上式可以化为：其中，[C12H22O11]0为反应开始时的蔗糖浓度，t为反应时间。

158 实验十七 旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数一、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和半衰期。

2．了解反应物浓度与反应体系旋光度之间的关系。

3．掌握旋光仪的使用方法。

二、实验原理蔗糖溶液在酸性介质中可水解生成葡萄糖和果糖。

反应如下：612661262112212O H C O H C O H O H C +→+（蔗糖） （葡萄糖） （果糖）水解反应中，水是大量的，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质浓度的改变相比可以认为它的浓度是恒定的，而且氢离子是催化剂，其浓度也保持不变，故反应速率只与蔗糖浓度有关，可视为一级反应，其速率方程为：dc kc dt-= （17.1） 积分上式得： 0ln c kt c = （17.2） 反应的半衰期与反应速率常数的关系式为：12ln 20.693t k k== （17.3） 由积分式不难看出：只要测得不同反应时刻对应的反应物浓度，就可以lnc 对c 作图得到一条直线，由直线斜率求得反应速率常数。

然而，反应是在不断进行，要快速分析出不同时刻反应物的浓度是困难的。

在本实验中，蔗糖及其水解产物都具有旋光性，即能够通过它们的偏振光的偏振面旋转一定的角度(该角度称为旋光度，常以α 符号表示)，来量度其浓度。

蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以随水解反应的进行，反应体系的旋光度会由右旋逐渐转变为左旋，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。

测定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、光源波长和温度等因素有关。

[]M C L t⋅⋅⋅=λαα （17.4）式中[]tλα为比旋光度，可以量度物质的旋光能力，λ为所用光源的波长，一般用钠光的D 线，其波长为5.89×10-7m, t 为测定温度（℃），L 为样品管长度，C 为旋光物质的物质的量浓度,M159为旋光物质的摩尔质量。

蔗糖水解速率常数的测定实验数据在化学研究中，蔗糖水解速率常数的测定实验数据扮演着至关重要的角色。

蔗糖是一种常见的碳水化合物，其水解反应可以带来丰富的实验数据，有助于我们深入理解化学反应的动力学特性。

本文将从实验方法、数据分析、结论总结等方面，全面探讨蔗糖水解速率常数的测定实验数据。

1. 实验方法蔗糖水解速率常数的测定实验通常采用酶催化反应，其中蔗糖酶作为催化剂加速了蔗糖的水解反应。

实验过程中，首先需准备一定浓度的蔗糖溶液和适量的蔗糖酶溶液，然后通过不同时间间隔采集反应液样本，进而测定蔗糖水解产物的浓度变化。

2. 数据分析通过实验测得的蔗糖水解反应产物浓度数据，可以利用动力学方程表达水解反应速率与底物浓度的关系，进而拟合实验数据得到速率常数。

通过数学方法，我们可以进行数据处理和分析，得到蔗糖水解速率常数的具体数值。

3. 结论总结通过实验数据分析，我们可以得出蔗糖水解速率常数随温度、底物浓度等因素的变化规律。

实验还可以为我们提供更多关于催化剂活性、反应动力学等方面的深入理解。

蔗糖水解速率常数的测定实验数据对于研究化学反应动力学具有重要的意义。

个人观点和理解蔗糖水解速率常数的测定实验数据是化学研究中不可或缺的一环。

通过实验数据的分析和研究，我们能够更深入地理解蔗糖水解反应的动力学特性，为实际生产和应用提供科学依据。

实验数据的准确测定也对于优化工业生产过程、提高反应效率具有积极意义。

总结通过本文的探讨，我们对蔗糖水解速率常数的测定实验数据有了更为全面的认识。

从实验方法到数据分析再到结论总结，我们深入探讨了这一重要领域，同时也共享了个人的观点和理解。

希望本文能为广大化学研究者提供一定的参考价值，同时也激发更多人对化学反应动力学的探索与研究。

蔗糖水解速率常数的测定实验数据可以帮助我们更深入地了解化学反应动力学的特性。

在实验中，我们可以通过控制不同条件下的反应过程，获取不同的实验数据，从而得出蔗糖水解速率常数的变化规律。

蔗糖水解速率常数的测定概述蔗糖（C12H22O11）是一种常见的天然糖，在生活中广泛存在于食品和饮料中。

蔗糖在人体内经过水解反应可分解成葡萄糖和果糖，进一步进行能量代谢。

测定蔗糖水解速率常数的方法，可以帮助我们了解蔗糖分解的速率规律，对于食品工业生产和代谢研究具有重要意义。

实验原理蔗糖的水解反应是一个酶催化的过程。

酶催化的反应速率可以用速率常数（k）来描述，蔗糖水解反应速率常数即反应速率与底物浓度的关系。

实验步骤1. 制备酶液1.将适量的酵母提取液溶解在含有适量蔗糖的磷酸盐缓冲液中；2.在4°C条件下冷藏24小时；3.蒸馏过滤酶液。

2. 制备底物溶液1.预先称取适量蔗糖；2.加入适量磷酸盐缓冲液溶解。

3. 反应进程的测定1.取1ml底物溶液和1ml酶液置于恒温搅拌的试管中；2.定时开始记录反应时间t，每隔一定时间取出一定量反应液；3.加入硫酸试剂停止反应，进行测定。

数据处理1. 计算蔗糖浓度由于蔗糖水解生成的产物为葡萄糖和果糖，通过测量这两种糖的含量，可以间接计算蔗糖浓度。

2. 绘制反应曲线根据所测定的实验数据，可以绘制反应曲线，用于分析蔗糖水解反应的速率变化趋势。

3. 计算速率常数根据反应曲线，可通过拟合方法计算蔗糖水解反应速率常数。

结果分析1. 反应速率与蔗糖浓度的关系通过实验数据计算得到反应速率和蔗糖浓度之间的关系，可以得到速率常数（k）的数值。

2. 反应速率与温度的关系同时进行不同温度下的蔗糖水解反应实验，根据实验数据可以分析反应速率与温度之间的关系。

3. 反应速率与酶浓度的关系调整酶液的浓度，进行蔗糖水解反应实验，分析反应速率与酶浓度之间的关系。

4. 其他因素的影响分析其他因素如pH值、底物浓度等对蔗糖水解速率常数的影响。

结论通过测定蔗糖水解速率常数的实验，可以得到蔗糖水解反应速率和蔗糖浓度、温度、酶浓度等因素之间的关系。

这些结果对于蔗糖的生产、应用以及代谢研究具有一定的指导意义。

实验 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. 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系3. 了解旋光仪器仪的基本原理,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。

一级反应的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： Inc=－kt + Inc 0 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=kkIn 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，要快速分析出反应物的浓度是困难的。

但是，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：[]ADc 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 ）。

蔗糖水解速率常数的测定一、引言蔗糖是一种重要的天然产物，广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。

蔗糖水解是制备其他产品的关键步骤，因此对蔗糖水解速率常数进行准确测定具有重要意义。

本文将介绍蔗糖水解速率常数的测定方法。

二、理论背景蔗糖水解反应为：C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6该反应为一级反应，其速率方程为：r = k[C12H22O11]其中，r为反应速率，k为速率常数，[C12H22O11]为蔗糖浓度。

三、实验步骤1. 实验器材准备：取一定量的蔗糖和适量的水，在恒温搅拌器中进行溶解；准备pH计和温度计。

2. 实验条件设置：将恒温搅拌器的温度设定在40℃左右，并保持恒温；将pH设置在5.0左右。

3. 反应开始：将适量酵母加入溶液中，并开始计时。

4. 反应过程监测：每隔一定时间，取出一定量的反应液，用酵母浸膏停止反应，然后用pH计测定溶液的pH值。

5. 数据处理：根据反应过程中蔗糖浓度和反应时间的变化关系，计算出速率常数k。

四、实验注意事项1. 实验器材要干净、无杂质，以免影响实验结果。

2. 反应过程中需要严格控制温度和pH值，以确保实验结果准确可靠。

3. 取出反应液时要注意不要污染样品或破坏反应体系。

4. 实验结束后要及时清洗器材并妥善处理废液。

五、实验结果分析通过上述实验方法可以得到蔗糖水解速率常数k的测定结果。

该结果可用于指导工业制备过程中的蔗糖水解反应控制和优化。

六、结论本文介绍了一种简单易行的蔗糖水解速率常数测定方法。

该方法具有可靠性高、精度高等优点，在工业生产中具有广泛的应用前景。

蔗糖水解反应速度常数的测定一、实验目的1、了解旋光仪的基本原理、掌握其正确的操作技术。

2、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和半衰期。

二、基本原理1. 蔗糖的转化可看作一级反应蔗糖在H + 催化作用下水解为葡萄糖和果糖，反应方程式为：C 12H 22O 11 + H 2O −−→−+H C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖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。

但在反应过程中，由于水是大量的，可以认为水的浓度基本不变，且H + 是催化剂，其浓度也保持不变，故反应速率只与蔗糖的浓度有关，而反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应，所以蔗糖的转化反应视为一级反应。

(1) 反应速率公式和半衰期 r kc = (1)k —反应速率常数，为单位浓度时的反应速率, r —反应速率。

r 也可以写为r dc kc dt-== (2) t 反应时间，c 为时间 t 时蔗糖的浓度。

不定积分：ln c kt C =-+ (3)C 积分常数，当0=t 时，0ln C c =0c 蔗糖的起始浓度，代入上式可得定积分式cc t k 0ln 1= (4) 当反应进行一半所用的时间称为半衰期，用t 1/2表示，则2/1002/lnkt c c = (5) 解得 k k t 6932.02ln 2/1==(6)（2）一级反应有三个特点：① k 的数值与浓度无关，量纲：时间-1，常用单位1-s ，1min -等。

② 半衰期与反应物起始浓度无关。

③ 以c ln 对 t 作图应得一直线，斜率为k -，截距为C 。

由此可用作图法求得直线斜率，计算反应速度常数-=k 斜率。

2. 反应物质的旋光性蔗糖及其水解产物葡萄糖，果糖都含有不对称碳原子，它们都具有旋光性，即都能使透过他们的偏振光的振动面旋转一定的角度，此角度称为旋光度，以α表示。

蔗糖，葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋物质，旋光度为正值。

蔗糖水解反应速率常数的测定一.实验目的1、学习反应动力学的基本研究方法及方法原理。

2、学会利用旋光法测定蔗糖水解的速率常数。

3、掌握旋光仪的使用和校正方法，及实验数据的作图处理方法。

二.实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H2O→C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常以H+为催化剂。

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，故此反应可视为准一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0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旋光度与浓度的关系：α=Kc蔗糖[α]=66.5°,葡萄糖[α]=52.0° 果糖[α]=-91.9°则：t=0时α0=K反C0 (蔗糖尚未水解)t=t时αt=K反C+K生（C0-C）(水解一部分)t= ∞ 时α∞=K生C0 (水解完全)式中α0、αt、α∞为反应时间为0、t、∞ 时的溶液的旋光度。

联立以上三式：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k，进而求算t1/2，由截距可得到α0值。

三.实验步骤1、旋光仪零点调节：开启旋光仪电源预热5分钟，在旋光管中注入蒸馏水(不要有气泡)放入旋光仪中，调目镜聚焦，使视野清晰，调出三分视野，再调至暗视场，记录仪器零点。

2、αt的测量：用移液管先取蔗糖溶液25ml到锥形瓶中，再加入盐酸溶液25ml，迅速混合均匀并注入旋光管中(注意：不要有气泡),在旋光仪中测量其αt值，测量中每五分钟读取一次αt值。

3、α∞的测定：将所余的反应液在55℃下水浴中恒温加热30min之后降至室温，测其旋光度即为a∞(注意：反应液的加热可与2步骤同时进行)。

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：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。

此反应的反度、水的浓度以及催化剂H+的浓度有关。

在催化剂H+浓度固定的条件下，这个反应是，此反应中水大量存在，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓没有改变，故此反应可视为一级反应，动力学方程式为：，积分后得 或 （2）式中c0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，并以对t作图，可得一直出反应速率常数k。

然而，由于反应是不断进行，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难。

但生成物都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同这一特点，可利用体系在反应过程反应的进程。

蔗糖及其水解产物均为旋光物质，在反应进行过程中，如以一束偏振光通过溶液，到偏振面的转移，如图（1）所示。

由于蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，所以右边旋向左边。

偏振面的转移角度称为旋光度，以α表示。

溶液的旋光度与溶液中质的种类、浓度、液层厚度、光源波长及反应时的温度等因素有关。

当其它条件均光度α与反应物浓度c呈线性关系，即：α=βc式中β是与物质的旋光能力、溶液厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等旋光能力用比旋光度[α]来表示。

蔗糖是右旋性物质，葡萄糖也是右旋性质，果糖比旋光度为：[a蔗糖]=+66.65° ，[a蔗糖]=+52.5° ，[a果糖]=-91.9°正值表示右旋，负值表示左旋。

可见当水解反应进行时，右旋角不断减小，当反应终了时体系将经过零变成左旋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(加和性应时间0、t、∞时溶液的旋光度，则可导出：c0∝(α0－α∞) ，c t∝(αt－将式(4)代入式(2)可得：=k1t或In(αt－α∞)=－kt + ln(α上式中In(αt－α∞)对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数一级反应的半衰期则用下式求取：t1/2=三．仪器和试剂旋光计(带旋光管)，超级恒温水浴，普通水浴锅，锥形瓶(100mL) ，移液管HCl溶液；蔗糖(A.R.)。

宁波工程学院物理化学实验报告实验名称 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亮度之间的关系。

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，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式中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，都具有旋旋旋旋光性，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亮度的变化来度量反应进程。

测量物质旋亮度所用的仪器称为旋光仪。

溶液的旋亮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，旋亮度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亮度来度量，比旋亮度用下式表示：[]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为测得的旋亮度，l 为样品管长度（dm ），c A 为浓度（g/100mL ）。