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物理化学实验报告蔗糖的转化

物理化学实验报告

实验名称：蔗糖的转化

实验日期：20XX年3月29日

姓名：王一航编号：14—1学号室温：℃

大气压：

+

【摘要】蔗糖转化是一级反应，若催化剂H浓度固定，

水大量存在，则其反应速率只与蔗糖浓度成正比。本实验利

用反应物蔗糖(右旋性)及生成物果糖(左旋性)的旋光度不

同，旋光度与物质浓度的正比关系，通过测定反应不同时间

的旋光度，拟合lg(αt－α∞)与t关系曲线，即可测定蔗

糖转化的反应级数、求得反应速率常数k，并k值计算反应

的半衰期t1/2

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物理化学实验报告

【引言】

一、实验目的：

1．根据物质的光学性质研究蔗糖转化反应，测定其反

应级数、速度常数和半衰期2．了解旋光仪的基本原理，

并掌握其正确的操作技术

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二、实验原理：1.一级反应：

反应速率只与某反应物浓度成正比：—

dckc，ln(c0/ct)=ktdtK:反应速率常数；ct：反应物

在时间t时浓度。

设反应物起始浓度为a，t时间内已经起反应的反应物

浓度为x，则在t时反应速率为：

-d(a-x)/dt=k(a-x)，积分可得t=1/k*ln(a/a-x)

半衰期(x=a/2时所需时间)：

t1/2=1/k*ln(a/a-1/2a)=/k2.蔗糖反应：

反应式：C12H22O11+H2OHC6H12O6+C6H12O6

(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)

在催化剂H浓度固定、水大量存在下，可认为反应速率

只与蔗糖浓度成正比，即为

一级反应。3.反应的旋光性：

蔗糖为右旋性，比旋光度D=°，生成物葡萄糖为右旋性，

D=°。

2020+

果糖为左旋性，D=-°.因为旋光度与反应物浓度成正比

=Kc,，可用体系反应过程中旋光度变化测量反应进程。

蔗糖水解时，右旋角不断变小，反应终了时，体系变成

左旋。设最初旋光度为0，最后旋光度为，则有

0=K反c0;=K生c0

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K反、K生为反应物与生成物比例常数；c0为反应物初

始浓度，也即生成物最后浓度。时间t时，蔗糖浓度为c，

旋光度为，则t=K反+K生可得c0=

0K反K生=K，c0=

′

tK反K生=K

′

带入t=*ln(a/a-x)，可得t=(1/k)*ln/(αt－α∞)）或

lg(αt－α∞)=－kt/+lg

以lg(αt－α∞)对t作图，斜率可求得反应速率常数

k

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三、实验方法：

用旋光仪测定反应体系的旋光度，原理如下：

光路：起偏镜——石英条——旋光管——检偏镜——刻

度盘——望远镜——人眼从钠灯光源发出的光线通过起偏

镜成为平面偏振光，在半波片处产生三分视场。如图所示：

大于或小于零视场