H离子浓度对蔗糖水解反应速率的影响参考借鉴.docx

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H离子浓度对蔗糖水解反应速率的影响参考借鉴

H+浓度对蔗糖水解反应

速率影响的测定

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H+浓度对蔗糖水解反应速率影响的测定

（同组人：

）

摘要本次实验研究了H+对蔗糖反应速率的影响，并求出了在不同浓度的同种酸的催化下的反应级数。

ThethesisstudiestheinfluenceofH+`sconsistencytothereactionrateofsucrose.Andobtainedatdifferentacidconcentrationsofthesameorderofthereactioncatalyzed.

关键词旋光法；酸；蔗糖转化反应；速率常数

一．前言

物理化学实验“H+浓度对蔗糖水解反应速率的影响的测定”，常见在室温下操作。

在室温下用旋光仪测在不同H+浓度反应时的旋光度ａt，用所测得的ａt和α∞数据根据推导得到的公式

lg（αt-α∞）=-kt/2.303+lg（α0-α∞）

以lg（αt-α∞）为纵坐标，t为横坐标作图，从所得直线的斜率求出反应速率常数k值

二．实验部分

1．实验原理

一级反应的速率方程的定积分式

反应速率

只与某反应物浓度c的一次方成正比的反应称为一级反应。

其速率方程的通式为

将速率方程（14－1）移项积分，可得动力学方程：

式中c0为反应物的初始浓度，c为t时刻反应物的浓度，为反应的速率常数。

由可以看出，一级反应的半衰期与起始浓度无关。

这是一级反应的一个特点。

可以得到：

，

若用1nc对t作图应为一直线。

这是一级反应的另一特点。

由直线的斜线可求速率常数

。

蔗糖水解反应生成葡萄糖和果糖：

C12H22O11+H2O====C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）

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。

但反应过程中，由于水是大量的，可认为水的浓度基本是恒定的，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，所以蔗糖水解反应可看作是一级反应。

蔗糖及水解产物均为旋光性物质，但他们的旋光能力不同，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，测量旋光度所用的仪器称为旋光仪。

溶液旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂性质、液层厚度、光源的波长及温度等均有关系。

在其它条件均固定时，旋光度与反应物浓度有直线关系，即：

式中K为比例常数。

其值与物质的旋光能力、溶剂性质、溶液厚度、光源的波长、温度等有关。

在蔗糖水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质，比旋光度为

＝66.6°，生成物中葡萄糖也是右旋性物质，比旋光度为

＝52.5°，而果糖则是左旋性物质，

。

随着反应的进行，右旋角不断减小。

当反应进行到某一时刻，体系的旋光度经过零点，然后左旋角不断增加。

当蔗糖完全转化时，左旋角达到最大值

。

设蔗糖尚未转化时，体系最初的旋光度为

体系最终的旋光度为

（

式中K反，K生分别为反应物与生成物的比例常数，c0为反应物的最初浓度、也是生成物的最后浓度，当时间为t时，蔗糖的浓度为c，旋光度为

。

若用

对t作图应为一直线，由直线斜率可求速率常数

。

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