文档介绍：: .
蔗糖水解速率常数的测定
实验目的:
1. 测定蔗糖水溶液在H+催化下转化反应的速度常数和半衰期
2. 掌握旋光仪的使用
实验原理:
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蔗糖水解反应式为:
C12H22Oh H2O
H -
J。6日12。6 ' C6 H12O6
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蔗糖 葡萄糖 果糖
h+是催化剂，如果无H+存在，反应速度极慢，此反应是二级反应。但由于反应 时水是大量存在的，整个反应过程中水的浓度可近似为恒定，因此可视为准一级 反应，反应速度方程如下：
dC a
dt
kCA
(18-1)
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式中Ca为t时刻的蔗糖浓度，k为反应速度常数。
，（ 18-1）式积分得:
CA 0
ln （ 18-2）
Ca
由于蔗糖、葡萄糖和果糖都含有不对称的碳原子，它们都是旋光性物质，但 它们的旋光能力各不相同，其中蔗糖右旋，比旋光度 ・D°=，葡萄糖右旋，
比旋光度\D° ，果糖左旋，比旋光度'：' 1D0 - ，所以随着反应的进行， 物质的旋光度不断变化，由右旋逐渐变为左旋，故可利用体系在反应过程中旋光 度的变化来量度反应的进程。
旋光度的测量可使用旋光仪（见第 2章 ）。当样品 管长度，光波波长、温度、溶剂等其他条件都不变时，溶液旋光度 a与其中旋光 性物质浓度C呈线性关系。
:二KC （18-3）
式中比例常数K与物质的旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度等有关。
旋光度只有相对含义，它因实验条件的不同会有很大的差异。物质的旋光能 力可用比旋光度来度量，比旋光度用下式表示：
IC
(18-4)
式中：20为实验时的温度20C； D是指所用钠光灯源D线，波长为589nm；: 为测得的旋光度（单位：度）；I为样品管的长度（单位：厘米）；C为浓度（单 位：克/mL ）。
设反应初始时即t=0时，蔗糖的浓度为Ca，0，当时间为t时，蔗糖的浓度为
Ca。则
-：：o = K 反 C a,o （t=0,庶糖尚未水解） （18-5）
:生Ca,。 （t=x，蔗糖完全转化） （18-6）
（18-5）、（18-6）式中K反和K生分别为反应物与生成物的比例系数。
而当t=t时，
- K 反C A K 生（Ca,。- C A） （ 18-7）
由（ 18-5）、（ 18-6）、（ 18-7）式可以解得:
（ao A = CA,o（k反一 k生） （18-8）
（：• t「二；）=CA（k反一k生） （ 18-9）
将（18-8）、（18-9）两式代入（18-2）式，整理得：
k
ig（： t 二）=-2353上 * ° G） （ 18-10）
由（18-10）式可以看出，以lg（ a t- as ）对t作图为一直线，斜率m —，可求
'
也可求得。
实验步骤:
得反应速度常数
1 •调节空气恒温箱温度在25 r，用蒸馏水校正旋光仪的零点，熟悉旋光仪 的调节和读数。
2•将蔗糖溶液、 L-1HCI溶液、反应完毕液（为节省同学