文档介绍：: .
序号：6
X/ Hunan Institute of Science and Technology
物理化学实验报告
姓名:XXX
院系：化学化工学院
班级：XXX
学号:XXXXXXX
指导老师：XXX
同组者：XXXXXXXXXXX
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实验项目名称：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，测定其反应的速率
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
蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为
C12H22O11 + H20 = = = GHl2°6 + C6Hl2°6
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。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，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。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为：
-dc =KC
dt
积分后： In ° =Kt 或 In C=— k t+ In C。
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。
从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以In
G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。
旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和
（加和性）。若以a 0，a t，a^分别为时间0, t，乂时溶液的旋光度，则可导出：
CO x（a o — a , Cx（a t — a
所以可以得出：
ln（a o — a ^） / （ a t — a^）= k t
即卩： ln（ a t —as）=— k t +ln（ a 0— a ^）
上式中ln（ a t— a J对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。
一级反应的半衰期则用下式求取：
切2=ln 2k =
三、仪器和试剂
仪器：自动指示旋光仪一台；移液管（25 mL） 2支；超级恒温槽
1台；烧杯（150 mL） 2个；恒温水浴锅1台；吸耳球1个；秒表1
块；容量瓶（50mL） 1个；锥形瓶（100 mL） 2个；
试剂：蔗糖（AR）; 2 mol/L的盐酸溶液。
四、实验操作
1、温度设定与准备
(1) 将旋光仪电源开启预热10min。
(2) 将超级恒温槽的温度调节到 25C。
2、溶液配制与恒温
称取10g蔗糖于烧杯中，加蒸馏水溶解，移至 50mL容量瓶定容至刻度，用移液管吸取25mL蔗糖溶液注入一锥形瓶中，将两个锥形瓶用玻璃塞或橡皮塞盖好后，置于 25C的恒温槽中恒温10~15mi n。
3、蔗糖水解反应过程中a t的测定
将恒温后的两个锥形瓶取出，将 HCI溶液倾倒至蔗糖溶液中。倾倒的同时，开始用秒表