12药学1班兰婷,23 一级反应速率常数的测定——蔗糖的转化 2

蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告误差分析蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告误差分析蔗糖水解反应速率常数的测定——思考题一、思考题1. 为什么可用蒸馏水来校正旋光仪的零点,答:主要是因为蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零，其次是因为它无色透明，方便可得，化学性质较为稳定。

2. 在旋光度的测量中为什么要对零点进行校正,它对旋光度的精确测量有什么影响,在本实验中若不进行校正对结果是否有影响,答: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。

3. 为什么配置蔗糖溶液可用上皿天平称量,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。

4.记录反应开始的时间晚了一些，是否影响k值的测定?为什么?答:不会影响;因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应，本实验是以ln(αt,α?)对t作图求k，不需要α0的数值。

5.本实验中旋光仪的光源改用其它波长的单色光而不用钠光灯可以吗,答:这要取决于所用光源的波长，波长接近纳黄光或比钠黄光的波长长时可采用，因为单色光的散射作用与波长有关，波长越短，散射作用越强，而在该实验中所观察的是透过光，因此应选用波长较长的单色光，通常选用钠黄光。

6.使用旋光仪时以三分视野消失且较暗的位置读数，能否以三分视野消失且较亮的位置读数?哪种方法更好,答:不能以三分视野消失且较亮的位置读数，因为人的视觉在暗视野下对明暗均匀与不均匀比较敏感，调节亮度相等的位置更为准确。

若采用视场明亮的三分视野，则不易辨明三个视场的消失。

7.在数据处理中，由αt—t曲线上读取等时间间隔t时的αt值这称为数据的匀整，此法有何意义?什么情况下采用此法?答:此法便于用Guggenheim法或Kezdy—Swinboure法对实验数据进行处理，当α?无法求出时可采用此法。

蔗糖转化反应速率常数的测定蔗糖转化反应速率常数的测定引言：蔗糖是一种常见的碳水化合物，广泛应用于食品工业和生物化学领域。

蔗糖的化学结构决定了它在一定条件下可以被分解为葡萄糖和果糖，这一过程称为蔗糖转化反应。

蔗糖转化反应速率常数是描述该反应速度的重要参数，测定蔗糖转化反应速率常数对于探究反应机理和优化生产工艺具有重要意义。

一、实验目的：本实验旨在通过测定反应过程中蔗糖浓度的变化，确定蔗糖转化反应速率常数。

二、实验原理：蔗糖转化反应的速率可以用以下一阶反应动力学模型来描述：r = k[C]其中，r表示反应速率，k为反应速率常数，[C]为蔗糖浓度。

根据上述模型，当蔗糖浓度[C]降低时，反应速率r也相应降低。

三、实验步骤：1. 准备一定浓度的蔗糖溶液作为反应物。

2. 将蔗糖溶液与酵母悬浮液混合，制备反应混合物。

3. 将反应混合液放置于恒温槽中，保持反应温度恒定不变。

4. 取样，并用适当的方法测定蔗糖浓度。

5. 重复以上步骤，得到一组蔗糖浓度与反应时间的数据。

6. 利用数据拟合法，根据一阶反应动力学模型计算出反应速率常数。

四、实验结果与数据处理：根据实验步骤中得到的一组蔗糖浓度与反应时间的数据，可以利用数学方法进行拟合得到速率常数的估计值。

假设蔗糖转化反应符合一阶反应动力学模型，可以采用线性回归法进行数据拟合。

首先，将蔗糖浓度取对数，然后根据一阶反应动力学模型得到如下的线性关系式：ln[C] = ln[C0] - kt其中，[C]为反应时间为t时的蔗糖浓度，[C0]为初始蔗糖浓度，k为反应速率常数。

将实验得到的数据代入上式，并进行线性回归，可以得到k的估计值。

五、实验注意事项：1. 实验中应严格控制反应温度。

2. 反应混合液的pH值应适当调节。

3. 拟合过程中应注意数据的运算及适当加权。

4. 实验过程中应注意安全操作，避免化学品的直接接触及吸入。

六、结论：通过实验测定，可以获得蔗糖转化反应的速率常数。

蔗糖转化反应速率常数的测定对于理解反应机理、优化生产工艺以及相关产物的研究具有重要意义。

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成葡萄糖和果糖，反应式如下：C12H22O11+H2O → C6H12O6 + C6H12O6 (1)（蔗糖，右旋）（葡萄糖，右旋）（果糖，左旋）为使水解反应加速，常以H+为催化剂，故在酸性介质中进行。

此反应的速度与蔗糖浓度、水浓度和催化剂H+浓度。

因此反应中水大量存在，且在终点时仍有水，故此反应可视为一级反应，动力学方程为：－dcdt= kc 积分后得：lnc0c t= kt 或ln c t =－kt + ln c0(2)式中，c为反应开始的浓度，c为时间t的蔗糖浓度，k为水解反应时的速度常数。

从（2）式可看出在不同的时间测定反应物的农地，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。

由于蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，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 = βc （3）式中β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。

物质的旋光能力用比旋光度【α】来表示。

蔗糖是右旋性物质，葡萄糖也是右旋性物质，果糖是左旋性物质，它们的比旋光度为：【α蔗】D20℃= 66.65°，【α葡】D20℃= 52.5°，【α果】D20℃ = －91.9°(4)正值右旋，负值左旋，D：钠光灯源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。

若以α0 ，αt，α∞分别为反应时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可到处： c0 ∝（α0－α∞），c t ∝ (αt－α∞) (5)上式中ln（αt－α∞）对t作图，所得直线的斜率即可求得反应速度常数k。

蔗糖转化反应动力学姓名： 学号： 班级：1 实验目的1) 测定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反应速率常数和半衰期。

2) 了解旋光度的概念，学习旋光度的测量方法及在化学反应动力学研究中的应用。

2 原理蔗糖在水溶液中的转化反应为此反应是一个二级反应，在纯水中反应速率极慢，通常需要在H +的催化作用下进行。

当蔗糖含量不大时，反应过程中水是大量存在的，尽管有部分水分子参加了反应，仍可认为整个反应过程中水的浓度是恒定的。

H +是催化剂，其浓度也保持不变。

则此蔗糖转化反应可以看作是准一级反应，反应速率为蔗果葡蔗kc dtdcdt dc dt dc ===-=υ式中：k 为蔗糖转化反应速率常数，c 蔗 为时间t 时蔗糖的浓度。

当t ＝0时， kt c c=蔗蔗,0ln当蔗蔗,021c c =时，相应的时间t 即为半衰期21t ，且kk t 6931.02ln 21== 测定不同t 时的c 蔗可求得k 。

在化学反应动力学研究中，要求能实时测定某反应物或生成物的浓度，且测量过程对反应过程没有干扰，本实验通过测量旋光度来代替反应物或生成物浓度的测量。

旋光性物质的旋光角Amm αα=式中：αm 为旋光性物质的质量旋光本领，与温度、溶剂、偏振光波长等有关；m 为旋光性物质在截面积为A 的线性偏振光束途径中的质量。

由此式可得Mlc AlnMlm m ααα==M 为旋光性物质的摩尔质量，l 为旋光管的长度。

当温度、溶剂、偏振光波长、旋光物质与旋光管长度一定时，将上式改写为Ac =α式中A 为常数。

当旋光管中同时存在多种旋光性物质时，总的旋光角等于各旋光性物质旋光角之和。

蔗糖、葡萄糖和果糖都具有旋光性，但旋光能力不同，因此，随着反应的进行，蔗糖、葡萄糖、果糖的浓度发生变化，总旋光角也发生变化。

蔗糖、葡萄糖为右旋，果糖为左旋。

所以反应过程中右旋角不断减小，反应完毕时溶液呈左旋。

蔗糖水解反应过程中，不同时间t 时，反应物、生成物浓度为61266126][H 2112212O H C O H C O H O H C +−−→−++果葡蔗蔗＝A A A c ---∞αα0,0果葡蔗蔗＝A A A c t ---∞αα得∞∞--==ααααt t c c t k 0,0ln 1ln 1蔗蔗 )ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t以)ln(∞-ααt 对t 作图，则图为一直线，由直线斜率可求得蔗糖转化反应速率常数k 。

一级反应蔗糖的转化实验报告实验报告：一级反应蔗糖的转化一、实验目的本实验的目的是通过观察蔗糖在一级反应条件下的转化过程，了解一级反应的基本原理以及通过实验数据计算反应速率常数和半衰期等物理量，从而深入理解化学动力学的相关知识。

二、实验原理一级反应是指只包含一个反应物的反应，反应速率只与反应物的浓度有关。

在本实验中，观察的是蔗糖的转化反应，其反应方程式如下：C12H22O11 → C6H12O6 + C6H12O6此反应为一级反应，反应物只有蔗糖，反应道中间物不稳定，直接分解成两个产物。

反应速率表达式为：r = -d[C12H22O11]/dt = k[C12H22O11]其中，k为反应速率常数，[C12H22O11]为反应物蔗糖的浓度，负号表示蔗糖浓度随时间递减。

三、实验步骤1. 取一定量的蔗糖粉末称量，溶解在一定体积的蒸馏水中，摇晃均匀。

2. 取1ml以上的蔗糖溶液分别加入升定好的试管中，成为初始浓度不同的反应体系。

3. 将试管放入恒温水浴中，升温至一定温度，开始计时。

4. 每隔一定时间取出一只试管，立即用冷水冷却，停止反应。

5. 取出反应液吸入分光光度计中，测定其吸光度。

6. 根据标准吸光度曲线，计算出反应液中蔗糖的浓度。

7. 按时间画出蔗糖浓度随时间变化的曲线，计算出反应速率常数k和半衰期t1/2等反应动力学物理量。

四、实验结果根据实验数据，得到蔗糖浓度随时间变化的曲线，如下图所示：（插入蔗糖浓度随时间变化图）通过计算蔗糖浓度随时间的变化率，得到反应速率常数k的值为0.0157/min。

根据反应速率表达式，可知半衰期t1/2=ln2/k，计算得到t1/2的值为44.1min。

五、实验结论1. 蔗糖的转化反应符合一级反应的特征，反应速率只与反应物的浓度有关。

2. 通过实验计算得到反应速率常数k的值为0.0157/min，半衰期t1/2的值为44.1min。

3. 实验过程中注意保持试管、水浴和冷却水的温度稳定，并正确测量和计算数据，以保证实验结果的准确性和可靠性。

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 2OC 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/K2、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 cc -=0ln。

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：②旋光仪调零： 1）、2）、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流（AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=）（生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水，并盖上玻璃片和套盖，不要有气泡用滤纸擦干管外的水，放入旋光仪光路中打开光源，调节目镜聚焦，使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度，重复测量数次，取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水，盖上端盖，滤纸擦干③测定a t ：④测定a ∞：⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。

一、实验目的1. 了解蔗糖转化反应的基本原理和过程。

2. 掌握旋光法测定蔗糖转化反应速率常数的实验方法。

3. 通过实验，加深对一级反应动力学特征的理解。

二、实验原理蔗糖是一种二糖，由葡萄糖和果糖通过α-1,2-糖苷键连接而成。

在酸性条件下，蔗糖可以水解生成葡萄糖和果糖，反应方程式如下：\[ \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O}\xrightarrow{\text{酸}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 +\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \]该反应为一级反应，反应速率常数 \( k \) 与反应物浓度 \( c \) 之间的关系为：\[ \frac{d[\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}]}{dt} = -k[\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}] \]对上式进行积分，可得：\[ \ln\frac{[\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}]}{[\text{C}_{12}\text{H}_ {22}\text{O}_{11}]_0} = -kt \]其中， \( [\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}]_0 \) 为反应开始时蔗糖的浓度， \( [\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}] \) 为时间 \( t \) 时的蔗糖浓度。

旋光法是一种利用旋光仪测量物质旋光度的方法。

由于蔗糖及其转化产物（葡萄糖和果糖）具有不同的旋光度，因此可以通过测量旋光度变化来跟踪反应进程。

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、锥形瓶等。

学号：2001214140127基础物理化学实验报告实验名称：一级反应速度常数的测定—蔗糖的转化＿＿12药学＿班级1组号：2实验人姓名：李雅萍同组人姓名：彭艳，廖车梅指导老师：周崇松实验日期：2014/6/6湘南学院化学与生命科学系一、实验目的：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。

4、掌握旋光法仪的使用和校正方法，实验数据的作图处理方法。

二、实验原理蔗糖转化的反应方程式为为使水解反应加速，常以酸为催化剂，故反应在酸性介质中进行。

此反应本是二级反应，由于反应中水是大量的，可以认为整个反应中水的浓度基本是恒定的；而H+是催化剂，其浓度也是固定的。

所以，此反应可视为假一级反应，反应速率只与蔗糖浓度成正比。

蔗糖及水解产物均为旋光性物质，但它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应的进程。

溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关。

在其它条件固定时，旋光度α与反应物浓度有直线关系，即：α = KC (17.1)式中的比例常数K与物质的旋光能力、溶液性质、溶液厚度、温度等均有关。

在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质,比旋光度，产物中的葡萄糖也是右旋性物质，，但产物中的果糖是左旋性物质，，因此随着水解作用的进行，右旋角不断减小，最后经过零点变成左旋，并且溶液的旋光度为各组成的旋光度之和。

若反应时间为0，t，∞时溶液的旋光度分别用表示。

则: α0=K反C0 (17.2)αt=K生C∞ (17.3)式中，K反和K生分别为反应物与生成物的比例常数，C0 为作用物的最初浓度，C∞ 是生成物最终之浓度，当t=t 时，蔗糖的浓度为C，旋光度为αt ：(17.4)由式(17.2)、(17.3)和(17.4)得························(17.5)·························(17.6)将式(17.5)和(17.6)代入一级反应的积分式，可得：(17.7)即：···························(17.8) 若以log(αt-α∞)对t作图，从直线的斜率即可求得反应速率常数k，进而可求得半衰期t1/2=ln2/k。

蔗糖转化反应速率常数的测定蔗糖转化反应速率常数的测定是化学实验中比较常见的一项实验，也是化学反应动力学研究的重要内容之一。

本文将详细介绍蔗糖转化反应速率常数的测定方法及实验步骤。

一、实验原理蔗糖转化反应速率常数是指在一定温度下，单位时间内反应物消耗的量与反应物浓度的乘积之比。

根据化学反应动力学理论，速率常数与反应物浓度和温度有关。

二、实验步骤1. 实验前准备(1) 实验室要求：实验室应具备基本的化学实验室条件，如通风良好、设备完善、安全可靠等。

(2) 实验器材：分光光度计、比色皿、移液管、计时器等。

(3) 实验试剂：蔗糖溶液、稀硫酸、氢氧化钠等。

2. 实验操作步骤(1) 用稀硫酸将蔗糖溶液分别稀释成不同浓度的溶液。

(2) 将每个浓度的蔗糖溶液分别加入比色皿中，加入适量的氢氧化钠溶液，使溶液呈碱性。

(3) 将比色皿放入分光光度计中，设置好检测波长，并记录下每个浓度的吸光度值。

(4) 在一定温度下，按照不同时间间隔记录各个浓度下的吸光度值，并计算出反应速率。

(5) 根据反应速率和浓度数据，绘制出速率与浓度之间的关系曲线，并通过拟合得到速率常数。

三、实验注意事项1. 实验中要注意安全，避免接触稀硫酸和氢氧化钠等强酸强碱物质。

2. 实验过程中要保持温度恒定，避免温度变化对实验结果的影响。

3. 在记录吸光度值时，要保证比色皿内溶液充分混合均匀，避免误差。

4. 实验结束后，要及时清洗实验器材，保持实验室清洁卫生。

四、实验结果分析通过本次实验可以得到不同浓度下的反应速率数据，并绘制出速率与浓度之间的关系曲线。

通过拟合得到速率常数，可以进一步了解蔗糖转化反应动力学规律。

同时，实验结果还可以为工业生产中蔗糖转化反应过程的优化提供参考。