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蔗糖水解反应速率常熟的测定 2012.3.19 10031010607工艺六班——梁亚岷 一实验目的 根据物质的旋光性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； 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系； 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 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C12H22O11+H2O == C6H12O6 + C6H12O6 （蔗糖葡萄糖 （果糖 为使水解反应加速，反应常常以氢离子为催化剂，故在酸性介质中进行。此反应的反应速率与蔗糖的浓度、水的浓度以及催化剂氢离子的浓度有关。在催化剂氢离子浓度固定的条件下，这是一个二级反应。由于，此反应中水大量存在，反应到终点时，水的总量可认为没有改变，故此反应可视为一级反应，动力学方程式为： 积分后得： （1） 式中，Co为时的反应物浓度表示。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。当其他条件均固定时，旋光度与反应物浓度c呈线性关系，即： 物质的旋光能力用比旋光度[]来表示。其中，蔗糖=66.65o， 葡萄糖=52.5o，果糖为=-91.9oα0、αtα∞分别为反应时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出： C0=C∞=K（0-∞），C-C∞=K（t-∞） C0=K（0-∞），C=K（t-∞） =k1t 或 上式中ln（at- a∝）2mol·L-1 HCI溶液∞的测定 ∞的测定可以将反应液放置48h后，在相同温度下测定溶液的旋光度，即∞值。为了缩短时间，可将剩余的混合溶液放入60℃的恒温水浴中，加热60min后取出再装入旋光管测定∞。 ℃蔗糖浓度：200g∕L 盐酸浓度：2 mol∕L t∕min 5 10 15 20 25 30 35 ∞ 5.580 4.660 3.780 3.025 2.340 1.780 1.285 -1.870 - 7.450 6.530 5.650 4.895 4.210 3.650 3.155 0 2.008 1.876 1.732 1.588 1.437 1.295 1.149 - 数据结果： 计算可知，速率常数k为0.0288，半衰期为：=24.1 六．思考题 1.蔗糖溶液为什么可以粗略配制？ 答：本实验需测定的是溶液的旋光度，而蔗糖的准确浓度不参与计算，只需配制与理论差不多的即可，故可以粗略配制。 2.蔗糖的转化速度和哪些因素有关？ 答：蔗糖的浓度、水的浓度、氢离子的浓度。 3.反应开始时，为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中，而不是相反？ 答：若将蔗糖倒入盐酸溶液，则由于盐酸大量存在，导致倒入的少许蔗糖反应迅速，甚至完全反应，不利于旋光度的测定。而将盐酸倒入蔗糖中，由于盐酸的量少，反应速度缓慢，利于旋光度的测定。