蔗糖转化反应动力学实验报告

1、蔗糖转化反应动力学姓名 学号 班级实验日期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）学习旋光度测量方法及在化学反应动力学研究中的应用。2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：C H O + H O技C H O （葡萄糖）+ C H O（果糖）1222 112612 6612 6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dc ,浓度有关，可视为一级反应，其速率方程为：-丁 = kcdt积分上式得：ln C0 = ktc ln2

2、 0.693反应的半衰期与反应速率吊数的关系式为：t =-一1 k k2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a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。当其它条件不变时，旋光度与物质浓度成正比，

3、即a= AC蔗糖是右旋物质，产物中葡萄糖也是右旋物质，果糖是左旋物质。因此当水解反应进行时， 右旋角不断减小，当反应终了时，体系将经过零变成左旋。设以0、a t和 a”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。由a=AC可导出C = K(a -a )C = K(a a )0030t3由lnC0 = kt可导出_a a - ln 3 = ktca at3以垣队-吃）对时间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。3实验操作（1）配制蔗糖水溶液：10.0g蔗糖用少量水溶解，定容至50ml。（2）

4、配制 50ml 的 4mol -1-1 HCl 溶液。（3）混合蔗糖与HCl溶液，同时开始计时，在3min内测量a 1。之后每隔13min测一次， 同时记录相应时间，每次测量完后将测试管于25C水中恒温。（4）剩余混合液置于55C水浴中保温30min，冷却至25C后测量4实验结果及讨论4.1原始实验数据实验温度23.3C 盐酸浓度4 mol -1-1旋光管长度200mm a广12.165 J =-4.015t（s）1202403604806007208409601080a12.16511.46510.82510.2259.6459.0658.5157.9957.485t（s）120013201

5、440156018152040225024902715a17.0256.5556.1105.6854.8404.1503.4552.1702.180t（s）30003300360039004035a 11.5901.0300.5000.060-0.1454.2数据处理使用origin作at曲线：一 alpha t141以ln(a -a )对t作图:由ln9污kt得，反应速率常数k=3.68127x10-4a -at 3ln2 0.693半衰期 t 1882.5s1 k k25思考题（1）a a Mlc 1.16x10-2x342x0.2x 0.464ra0 m342 x 0.05a a Mlc (-1.60 + 0.92)x10-2x180 x0.2x2x10 -02863rad3 m342 x 0.05(2)本实验通过以ln(at-a3)对t作图求斜率来求出反应速率常数k，蔗糖初始浓度对于 数据影响不大，故蔗糖的量不需要精确到0.1mg。(3)不能，因为H+是催化剂，将反应物蔗糖加入到大量HCl溶液时，H +浓度很大，一旦精品文档，你值得期待加