【2017年整理】实验7旋光物质化学反应反应动力学研究.doc

旋光物质化学反应反应动力学研究——蔗糖转化反应 【摘 要】 本实验通过了解反应物浓度与旋光度之间的关系，进而测定蔗糖转化反应过程中旋光度与时间的关系来测定蔗糖转化反应的速率常数、半衰期、表观活化能及相关参数。具体实验过程中通过对温度、?蔗糖浓度、?盐酸浓度这三个变量的控制来检验温度、?反应物浓度、?催化剂浓度等因素对反应的影响。?实验时以旋光度来表征反应进行的程度。 【Abstract】 This experiment through the understanding of reactant concentration and the relationship between the rotation, and the determination of sucrose conversion reaction in the process of the relationship between rotation and time to determine the rate constant of sucrose conversion reaction, half-life, apparent activation energy and the related parameters. Specific experiments of temperature, sucrose concentration, hydrochloric acid concentration control of the three variables to test temperature, concentration of reactants, the influence of the concentration of catalyst on the reaction. Experiment with rotation to represent the degree of reaction. 【关 键 词】 旋光度 速率常数 【Keywords】 Rotation rate constant 一、实验目的与要求：  1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。  2、了解反应物浓度与旋光度之间的关系。  3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用。  二、预习要求： 了解用旋光仪测定蔗糖水解速率常数的原理和方法。 简单了解旋光仪的构造和使用，了解旋光仪测定比旋光度的原理和方法。 三、实验原理：  反应速率只与某反应物浓度成正比的反应称为一级反应，即 8……(1) 式中：k是反应速率常数，CA是反应物的浓度，t是时间，设为反应物起始浓度， 积分可得： 8……(2) 若以lnCA对t作图，可得一直线，其斜率的绝对值即为反应速度常数k。  反应速度还可用半衰期t1/2来表示。若为在t时间内已经起反应了的反应物浓度，则在ｔ时的反应速度为：  积分可得：  8……(3)  当反应物浓度为起始浓度一半时，即时所需之时间，称为半衰期t1/2，显然， 8……(4)  上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数k，而与起始浓度无关。这是一级反应的一个特点。  蔗糖转化的反应方程式为：  C12H22O11（蔗糖）＋H2OC6H12O6（葡萄糖）＋C6H12O6（果糖）  此反应的反应速度与蔗糖的浓度、水的浓度以及催化剂H＋的浓度有关。在催化剂H+浓度固定的条件下，这个反应本是二级反应，但由于有大量水存在，虽然有部分水分子参加反应，但在反应过程中水的浓度变化极小。因此，反应速度只与蔗糖浓度成正比。其浓度与时间的关系，符合(1)式的条件，所以此反应为一级反应。若在反应过程中的不同时间测得蔗糖的相应浓度，代入上式即可求得该反应的速度常数k。 测定反应进程中某一时刻反应物或产物的浓度有两种方法： 化学方法是在反应过程中每经过一定的时间取出部分反应混合物，并用化学的方法使其反应立即停止，记录时间，分析此时反应混合物中产物或反应物的浓度。这种方法得到的结果比较准确，重复性较好，但操作的手续较为繁琐，有些反应让其中止比较困难。 物理方法是利用反应体系中反应物或产物的某些物理性质（例如导电性、旋光性、吸光、体