奋不顾身V
范文一：2 蔗糖水解速率常数
实验二 蔗糖水解反应速率常数的测定
[实验目的]
1. 测定蔗糖水解反应的速率常数k和半衰期t; 1/2
2. 学会数字显示旋光仪的使用方法。
[实验原理] ln2蔗糖水解反应如下，可视为一级反应，依一级反应的规律有lnC = lnC– kt , t= /，其中0 1/2 k C为t时刻蔗糖的浓度，C为蔗糖的初始浓度。 0
，H化学反应: CHO(蔗糖)，HO,,,CHO(葡萄糖)，CHO(果糖) 122211261266126旋 光 性: 右旋 右旋 左旋
反应系统中的三种糖均具有旋光性，并旋光度α与物质的浓度成正比，若反应时间为0、t、?时溶液的旋光度分别为α、α、α，依物理量与浓度的关系，可推出化学反应动力学方程为 ?0t
ln(α-α) = ln(α-α) – kt , 用ln(α-α)对t作图应直线，利用直线的斜率可求出k。 ???t0t
[数字显示旋光仪]
[实验步骤]
1 接通电源，预热15分钟，向旋光管中灌入蒸馏水(无气泡)，盖好样品室门盖，按下测量键，待数字稳定后，按清零键，使显示为0;(注意:以后再不能按清零键～) 2 取50ml 0.2g/ml蔗糖溶液注100ml干燥的锥形瓶中，然后加入50ml 2mol/L HCl溶液，加入一半时用秒表开始计时，摇振使其混合均匀;
3 迅速用少量的混合液将旋光管清洗两次，将混合液灌入旋光管，放入旋光仪中测定不同时刻的旋光度;将锥形瓶放入60?的恒温槽中;
4分别读取5、10、15、20、30、50、75、100分钟时的旋光度值α;(测量方法:按下测量键，t
) 待读数基本稳定后，再按一次测量键，键弹起，读数。
5 从恒温槽中取出锥形瓶，待冷到室温后，灌入旋光管中，测定旋光度，此值为α。 ? [数据记录及处理]
1 实验数据记录: 室温:_____________? α:________________ ?
t/min α t
t/min α t
2 作ln(α-α)对t的直线图(贴在背面)，利用直线的斜率求出反应的速率常数k; ?t
斜率:_______________ k:_______________
ln23依t= /计算蔗糖水解反应的半衰期: t,______________________。 1/2 k 1/2
[问答]
1 谈一谈你对α的理解。(参考教材173面) ?
2 在蔗糖混合液旋光度测定的过程中，是否可以随时按清零键，为什么,
?????????????????????????????????????????????????????????? 班级: 姓名: 学号: 实验日期: 分数: 教师:
范文二：蔗糖水解速率常数的测定
蔗糖水解速率常数的测定
一、 实验目的
1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速率常数和半衰期。 2．了解反应物浓度与反应体系旋光度之间的关系。 3．掌握旋光仪的使用方法。
二、 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： C12H 22O 11+H2O →C 6H 12O 6+ C6H 12O 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浓度有关，可视为一级反应，其速率方程为：
-dC/dt=Kc (1)
积分上式得： lnC0/Ct =kt (2) 该反应半衰期与k 的关系为
t1/2=ln2/k (3)
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α 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。 测定物质旋光度所用的仪器称为旋光仪。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力，溶剂性质、溶液浓度、样品管长度、光源波长和温度等因素有关。 a =L ?C ?[a ]D (4) 由（4）式可以看出，当其它条件不变时，旋光度与物质浓度成正比，即 a=KC (5)
设a 0、a t 、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（5）式可导出
C0=K(a0-a ∞) (6) Ct =K(at -a ∞) (7) 将（6）、（7）代入（2）式可得 ln
a 0-a ∞
a t -a ∞
t
=kt (8)
以ln(a t -a ∞) 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 a 0可由a t 对时间t 作图外推法可求，a ∞=-0.311a0
三、 实验步骤
1．了解旋光仪的构造、原理，掌握其使用方法。
2． 用蒸馏水校正仪器的零点：蒸馏水为非旋光性物质，可用来校正仪器的零点（即α=0时，仪器对应的刻度）。洗净样品管，将样品管一端盖子打开，转入去离子水，使液体成一突出液面，然后盖上玻璃片，此时管内不应有空气泡存在，再旋上套盖，使玻璃片紧贴旋光管，勿使漏水。但必须注意旋紧套盖时，不能用力过猛，以免压碎玻璃片，用滤纸擦干样品管，再用擦镜纸将样品管两端的玻璃片擦干净。放入旋光仪，打开电源，预热5-10min ，钠灯发光正常。调目镜聚焦，使视野清晰；调检偏镜至三分视野暗度相等为止，记录游标（右边）刻度为检偏镜旋角，记录仪器零点。读数注意0度以下的实际旋光度（读数-180）。读数三次取平均值，即为零点，用来校正仪器的系统误差。
3． 蔗糖水解反应及反应过程旋光度的测定：取10克蔗糖放在锥形瓶中，用量筒加50ml 去离子水倒入使其融解。用50ml 移液管移取25mlHCL 溶液放入蔗糖水溶液，边放边振荡，当HCL 溶液放出一半时按下秒表开始计时（注意：秒表一经启动，勿停直至实验完毕）。迅速用反应混合液将样品管洗涤三次后，将反应混合液装满样品管，擦净后放入旋光仪，测定规定时间的旋光度。测得第一个数据时间应该为反应开始的前三分钟内。测量时先将三分视场调节到全暗，再记录时间（注意时间要记录准确，以实际反应时间为准），后读数。反应开始的15 min之内，每隔一分钟读数一次，15 min后，由于反应物浓度降低反应速率变慢，可将每次测量时间间隔适当延长。 四、数据处理 1. 数据记录
时间t(s) 2 4 6 8 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 60
a t 25.1 24.35 23.88 22.25 21.05 19.1 17.35 15.91 14.05 12.21 10.6 8.95 6.98 5.44 3.84 2.29 0.22
a t -a ∞ 33.08 32.33 31.86 30.23 29.03 27.08 25.32 23.89 22.03 20.19 18.58 16.93 14.96 13.42 11.82 10.27 8.20
ln(at -a ∞) 3.5 3.48 3.46 3.43 3.4 3.36 3.3 3.25 3.2 3.14 3.09 3.03 2.97 2.92 2.86 2.81 2.74
通过外推法可知a 0=25.67，则a ∞=-0.311*a
0=-7.98
由图直线拟合可得方程y=3.538-0.01339x,则k 296=0.01339min-1理论
k 298=0. 01116min -1，绝对误差d=2.3×10-3min -1, 相对误差e=20%, t 1/2=ln2/k=51.77min
范文三：蔗糖水解速率常数的测定
学号：201114140204
基础物理化学实验报告
实验名称：蔗糖水解速率常数的测定
班级：药学2班 组号：1组 实验人姓名：蔡慧
同组人姓名：曾白霜、俞超文 指导老师：李旭 实验日期：2013/05/28
湘南学院化学与生命科学系
一、实验目的：
1. 了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。 2. 测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。
3. 了解旋光仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术
二、 实验原理：
实验所用定律、公式以及有关文献数据： 蔗糖水解反应的计量方程式为：
C12H22O11+H2O==== C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖
蔗糖水解速率极慢，在酸性介质中反应速率大大加快，故H3O+为催化剂。反应中，H2O是大量的，反应前后与溶质浓度相比，看成它的浓度不变，故蔗糖
水解反应可看做一级反应。其动力学方程式如下：
dc
－dt=K1C ?
CO
由?积分式为： lnC=K1t ? CO2.3031CO
∴ K1 =tlnC 或 K=tlgC ? ln2
t
反应的半衰期1/2= k
（K1：速率常数、t：时间、Co：蔗糖初始浓度、C：蔗糖在t时刻的浓度。）
可见一级反应的半衰期只决定于反应速率常数K，而与反应物起始浓度无关。若测得反应在不同时刻时蔗糖的浓度，代入上述动力学的公式中，即可求出
t
K和1/2。
测定反应物在不同时刻浓度可用化学法和物理法，本实验采用物理法即测定反应系统旋光度的变化。蔗糖及其水解产物均为旋光性物质，蔗糖是右旋的，但水解后的混合物葡萄糖和果糖则为左旋，这是因为左旋的果糖比右旋的葡萄糖旋光度稍大的缘故。因此，当蔗糖开始水解后，随着时间增长，溶液的右旋光度渐小，逐渐变为左旋，即随着蔗糖浓度减小，溶渡的旋光度在改变。因此，借助反应系统旋光度的测定，可以测定蔗糖水解的速率。
所谓旋光度，指一束偏振光，通过有旋光性物质的溶液时，使偏振光振动面旋转某一角度的性质。其旋转角度称为旋光度（?）。使偏振光按顺时针方向旋
转的物质称为右旋物质，?为正值，反之称为左旋物质，?为负值。物质的旋光度，除决定于物质本性外，还与温度、浓度、液层厚度、光源波长等因素有关。当蔗糖水解反应进行时，右旋角度不断减小，当反应终了时，系统经过零度变为左旋。蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性，旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和（有加和性）。
当反应进行到某一时刻，体系的旋光度进过零点，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?0= K反C0，体系最终的旋光度为?∞=K生C0。K反，K生分别为反应物与生成物的比例系数，C0为反应物的初始浓度，也是生成物的最后浓度，当反应时间为t,蔗糖的浓度为C，旋光度为?t。
?t= K反C+K生(C0-C)。
C0=C∞=K（?0-?∞），C-C∞=K（?t-?∞）
C0=K（?0-?∞），C=K（?t-?∞）
a0-a∞CoKa0-a∞
ln
at-a∞=kt a-at∞ c=1
若以ln（at- a∝）～t作图，得一直线，由直线斜率可求出速率常数k1。根据（1）式可求反应的半衰期。
三、实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）
实验仪器：圆盘旋光仪，秒表（上海星钻秒表有限公司），ZH-1A玻璃恒温水浴一套(南京多助科技发展有限公司)，移液管（50mL），锥形瓶（100mL），烧杯（80mL），JPT-2型架盘天秤（江苏常热衡器厂），洗耳球，玻璃棒。 实验试剂：蔗糖（A.R）—西陇化工股份有限公司，4mol·L-1盐酸
四、简述实验步骤
一、旋光仪的校正
1、了解和熟悉旋光仪的构造和使用方法。
2、调试恒温槽:开启水浴恒温的电源开关，并将水浴温度槽的温度控制在50℃-60℃之间。
3、旋光仪零点的校正:蒸馏水为非旋光物质，可用它校正仪器的零点。将旋光管的一端盖子旋紧，由其另一端加入蒸馏水，然后旋紧套盖，但不要过紧，以不漏水为准。如果管中有气泡，可将气泡导入旋光管粗肚部分。用滤纸将旋光管外部擦干。旋光管两端的玻璃片可用镜头纸擦净。打开光源，把旋光管放入旋光仪内，调整目镜焦距使视野清楚。然后旋转检偏镜至视野中所观察到明暗相等的
三分视野为止。记下检偏镜之旋转角，重复几次，取平均值。此值为仪器的零点。
二、测定
1、配制蔗糖溶液：用粗天平称取12.5g蔗糖放入小烧杯内，并加入50ml蒸馏水(用量筒量取)，用玻璃棒搅拌溶解（若溶液浑浊，则须过滤）。
2、旋光度的测定：将50mL配置好的蔗糖溶液，置于干净的锥形瓶中，再用50mL移液管吸取4moL·L-1HCL注入蔗糖溶液中。当盐酸溶液流出一半时，开始计时（作为反应开始的时间）。HCL全加入后混合均匀，迅速用少量的混合溶液洗旋光管两次，然后将反应液加入旋光管内，测定?t，4min,6min，8min，10min，12min，14min，16min，18min，22min，27min，32min,37min,42min,47min,62min依次各测一次旋光度。
3、?∞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50℃-60℃的恒温水浴中，加热60min后取出再装入旋光管测定?∞。 五、实验过程中的注意事项
1.先掌握旋光仪的使用,主要是掌握三分视野均匀且很暗的视野的确定. 2.旋光管在应用前必须洗干净，实验完成后先用自来水洗净，再用蒸馏水涮净；
3.液体装入旋光管后，管内不能有大气泡，光路内不能有气泡，有小气泡，可将其赶至旋光管的凸部。
4旋光管必须擦净后才能放入旋光仪，否则液体中的盐酸会腐蚀仪器； 5.旋转手轮（旋转检偏镜）时，动作不能过猛，并尽可能顺时针旋转 6.每次测量后，应将旋光管取出,下次测量前再放入，避免仪器升温给测量带来误差；
7.转动检偏镜，找到三分视野均匀但较暗处即为溶液该时刻的旋光度，注意与三分视野均匀但很亮处的区别。
五、实验数据及数据处理
时间
4
t/min 旋光
9.
度
4
αt/°
时间t/min
实验温度:29.8℃ 盐酸浓度:4mol/L α∞=-4.35°
旋光度αt/° αt-αIn(αt－α∞) 6 7.3
8 5.4
10 12 14 16 18 22 27 32 37 42 47 62 4.2.05 9
1.0.55 8
-2
0.-0-1
.9
05 .5 .3
5
-3.55
-3.85
-3.95
-4.2
4 6 8 10 12 14 16 18 22 27 32 37 42 47 62
9.4 7.3 5.4 4.05 2.9 1.55 0.8 0.05 -0.5 -1.3 -2.95 -3.55 -3.85 -3.95 -4.2
∞ 13.75 11.65 9.75 8.4 7.25 5.9 5.15 4.4 3.85 3.05 1.4 0.8 0.5 0.4 0.15
2.621038824 2.45530618 2.277267285 2.128231706 1.981001469 1.774952351 1.638996715 1.481604541 1.348073148 1.115141591 0.336472237 -0.223143551 -0.693147181 -0.916290732 -1.897119985
由图可以得：斜率k=-0.0809
反应的半衰期：t1/2=ln2/k=0.693/0.0809=8.566min
六、实验讨论
1、实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点?在蔗糖转化反应过程中，所
测的旋光度αt是否需要零点校正?为什么?
