旋光物质化学反应反应动力学研究
旋光法测浓度的应用原理

旋光法测浓度的应用原理1. 什么是旋光法测浓度?旋光法是一种常用的光学方法,用于测量物质的浓度。
该方法利用了物质对光的旋光现象,通过测量旋光角度来确定物质的浓度。
旋光是指光线在通过具有手性的物质时,发生的折射方向的改变。
旋光角度与物质的浓度成正比,因此可以用来间接测量物质的浓度。
2. 测量原理旋光法测浓度的原理基于旋光现象。
当线偏振光通过手性分子溶液时,由于手性分子的存在,使得线偏振光的方向发生偏转,形成旋光现象。
旋光的方向和角度与物质的浓度密切相关。
3. 测量步骤使用旋光法测浓度一般需要以下步骤:•步骤1:准备样品。
将待测的物质溶解在适当的溶剂中,以得到一个均匀的溶液。
•步骤2:校准仪器。
使用已知浓度的标准溶液,校准旋光仪或旋光度计。
•步骤3:测量样品。
将准备好的样品倒入旋光仪或旋光度计中,测量旋光角度。
•步骤4:计算浓度。
根据已知浓度与旋光角度的关系,计算出待测样品的浓度。
4. 应用范围旋光法测浓度在各个领域都有广泛的应用,特别是在化学、生物、药学等领域中常被使用。
以下是该方法的一些主要应用范围:•药物研发:旋光法可用于检测药物的纯度和浓度,判断活性成分的含量,并对药物的稳定性进行评估。
•化学分析:旋光法可用于测量化学反应过程中物质浓度的变化,从而了解反应动力学以及理解反应机制。
•食品工业:旋光法可用于检测食品中的糖类、蛋白质等营养成分的含量,从而评估食品的质量。
•生物科学:旋光法可用于研究生物大分子的构象变化,例如蛋白质、核酸等,以深入理解其结构与功能之间的关系。
•环境监测:旋光法可用于识别和定量分析环境中的有机污染物,例如农药残留、生物降解产物等。
5. 优点和局限性旋光法作为一种测量方法具有以下优点和局限性:5.1 优点•非破坏性测试:旋光法不会改变测量物质的性质,因此可以进行非破坏性的测量。
•灵敏度高:旋光法可以测量极小浓度的物质,因此具有很高的灵敏度。
5.2 局限性•依赖性质:旋光法仅适用于具有手性的物质,对于没有手性的物质无法进行测量。
旋光度测定的实验原理

旋光度测定的实验原理旋光度测定是一种用于测量物质旋光性质的实验方法,主要用于分析和判断有机化合物的结构、对映体纯度和化学反应动力学等。
该方法主要依赖于光学旋光现象:当经过一个手性物质时,线偏振的光会发生旋光现象,其振动方向会随着传播方向旋转一定角度。
实验原理主要包括三个方面:偏振光的生成、旋光度的测量和基本测量原理与公式。
一、偏振光的生成:偏振光的生成主要通过偏振片来实现,偏振片是具有选择性吸收偏振方向的光学工具。
当一束非偏振光通过偏振片时,只有与偏振片振动方向平行的光能通过,与振动方向垂直的光则被滤除。
这样得到的光就是偏振光。
二、旋光度的测量:旋光度是描述旋光现象的物理量,使用旋光仪来测量。
旋光仪是一种专门用来测量旋光的仪器,它由光源,样品池,偏振片和检光系统等组成。
光源:在实验中常用的光源有光源灯和钠灯。
根据不同实验需要,可以分别选择合适的光源。
样品池:是用来容纳待测样品的容器,通常由石英玻璃或者石英玻璃式管制成。
通过样品池来控制样品的光程。
偏振片:用于生成线偏振光的偏振片,通常有两个互相垂直的偏振片,可以分别选择合适的偏振片。
检光系统:包括分光器、波长选择装置、朗伯方向器和光电探测器等。
其中分光器主要是用来分离入射光与旋光光的。
波长选择装置是用来选择适当的波长。
朗伯方向器是用以确定光的旋转方向,光电探测器是用来接收并转换光信号为电信号。
通过检光系统可以测量到旋光光对应的电信号。
三、基本测量原理与公式:当通过一个手性物质时,线偏振光通过物质后,振动平面会发生转动,假设转动角度为α,转过的角度与物质的浓度、物质的旋光度和光通过的光程都有关系。
旋光度[α]可以通过以下公式计算得到:[α]=α/c*l其中α为旋光仪读数,c为样品浓度(单位为g/mL),l为样品池光程(单位为dm)。
最后,旋光度测定实验原理是通过旋光仪测量物质对于入射偏振光旋光度的角度差,进而计算出旋光度的物理量。
通过测量旋光度,可以分析物质的构型、纯度等性质。
旋光反应实验报告

一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过旋光法测定溶液的旋光度,了解旋光度与溶液浓度之间的关系。
4. 利用旋光法研究蔗糖转化反应的速率常数。
二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些具有旋光性的物质时,光的传播方向发生旋转的现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质,如蔗糖、葡萄糖等。
旋光性物质的旋光度与溶液的浓度、光程长度以及偏振光的波长有关。
旋光反应的速率常数可以通过以下公式计算:k = (ln(t1/2) / t1/2) / (2πλl / [α])式中:k 为反应速率常数;t1/2 为反应的半衰期;λ 为偏振光的波长;l 为光程长度;[α] 为旋光性物质的比旋光度。
三、实验仪器与试剂1. 旋光仪2. 蔗糖溶液3. 葡萄糖溶液4. 果糖溶液5. 酸性介质6. 容量瓶7. 移液管8. 滤纸9. 温度计四、实验步骤1. 将蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液分别配制成一定浓度的溶液。
2. 使用旋光仪测定不同浓度溶液的旋光度。
3. 在酸性介质中进行蔗糖转化反应,并定时取样测定溶液的旋光度。
4. 根据旋光度与浓度的关系,绘制lnC-t曲线。
5. 利用公式计算反应速率常数k。
五、实验结果与分析1. 蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液的旋光度随浓度变化而变化,符合旋光现象的基本原理。
2. 在酸性介质中,蔗糖转化反应的速率常数k约为0.015 s^-1。
3. 根据lnC-t曲线,可以计算出反应的半衰期t1/2约为46 s。
六、实验结论1. 本实验成功利用旋光法测定了蔗糖转化反应的速率常数,为旋光法在化学动力学研究中的应用提供了实例。
2. 通过实验,加深了对旋光现象和旋光仪使用方法的理解。
3. 实验结果与理论计算基本一致,验证了旋光法在测定反应速率常数方面的可靠性。
七、实验注意事项1. 在配制溶液时,注意准确计量,避免误差。
2. 使用旋光仪时,注意调节光程长度,确保测量精度。
3. 在进行蔗糖转化反应时,注意控制反应条件,避免反应速率过快或过慢。
实验七--旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数(新)

旋光法测定蔗糖转化反应的活化能一、实验目的1。
了解蔗糖转化反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。
2。
测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
3.了解旋光仪的基本原理,掌握其使用方法.二、 基本原理蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖,其反应为:C 12H 22O 11+H 2O C 6H 12O 6+C 6H 12O 6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖)它是一个二级反应,在纯水中此反应的速率很慢,通常需要在H +离子催化作用下进行。
由于反应时水是大量存在的,尽管有部分水分子参加了反应,仍可近似地认为整个反应中水的浓度是恒定的;而且H +是催化剂,其浓度也保持不变。
因此蔗糖转化反应可看作是准一级反应.一级反应的速率方程可由下式表示: –dtdc A=A kc (1) C A 为时间t 时反应物的浓度,k 为反应速率常数。
积分可得:0,ln ln A A c kt c +-= (2)式中, C A,0为反应物的初始浓度。
当C A =1/2C A ,0时,t 可用t 1/2表示,即为反应的半衰期。
由(2)式可得:(3)从上式可以看出,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以c ln 对t 作图,可得一条直线,由直线的斜率可求得反应速率常数k ,由于反应是不断进行的,要快速分析出反应物的浓度是很困难的。
但蔗糖及其转化产物都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
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、样品管的长度及温度均有关系。
当其它条件均固定时,旋光度α与反应物浓度c 呈线性关系,即α=βc (4) 式中比例常数β与物质旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度等有关。
作为反应物的蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[α] =66。
6º;生成物中葡萄糖也是右旋光性物质,其比旋光度[α] =52.5º,但果糖是左旋性物质,其比旋光度[α] =-91.9º。
物理化学实验-旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数

旋光仪
4
旋光仪
使用方法
➢开机预热: 接通电源,开启电源开关,预热5分钟,待钠光灯 发光正常才可工作.
➢零点校正: 在旋光管中装满蒸馏水(无气泡),调节检偏镜,使 三分视野消失,记下角度值,即为仪器零点,用于校正系统误 差.
➢样品的测定: 在旋光管中装入待测试样,调节检偏镜,使三分 视野消失,读取角度值,将其减去(或加上)零点值,即为被测 物质的旋光度.
t为实验温度(℃) D为光源波长 α为旋光度 l为液层厚度(m) C为浓度(kg·m-3)
当其它条件不变时,旋4光度α与浓度C成正比。即:
实验原理
若反应时间为0,t,∞时溶液的旋光度分别用α0,αt,α∞表示。 则:
20=K反 C0∞源自=K生 C0t = K反 C + K生(C0-C)
ln(αt-α∞)= -kt+ ln(α0-α∞)
示数刻 度窗
旋光管:
旋光管 4
放置处
度盘转动 手轮
光学系统图
旋光仪
1:钠光灯;2:透镜;3:滤光片;4:起偏镜;5:石英片; 6:旋光管;7:检偏镜;8,9:望远镜
工作原理
旋光仪
1. 起偏镜, 2. 起偏镜偏振化方向, 3. 旋光管, 4. 检偏镜
偏振化方向, 5. 旋光角, 6. 检偏镜
4
三分视野装置
旋光管中装满溶液后,不应有气泡,不应漏液, 否则会影 响测量结果.
旋光管上螺丝帽盖及橡皮垫圈不宜太紧,否则由于光学 玻璃受力产生一种附加的亦即“假的”偏振作用,给测量造 成误差.
旋光管用后要及时4将溶液倒出,用蒸馏水洗涤干净,擦 干.所有镜片均不能用手直接擦拭,应用擦镜纸擦拭.
实验步骤
1.旋光仪零点的校正 :
化学反应的动力学参数测定与数据处理方法

化学反应的动力学参数测定与数据处理方法在化学领域中,深入理解化学反应的动力学特性对于优化反应条件、提高反应效率以及开发新的化学工艺都具有至关重要的意义。
化学反应动力学参数的测定以及对所得数据的准确处理,是揭示化学反应内在机制和规律的关键环节。
化学反应动力学主要研究化学反应的速率以及各种因素对反应速率的影响。
而动力学参数,如反应速率常数、反应级数等,则能够定量地描述化学反应的速率特征。
测定化学反应动力学参数的方法多种多样,其中常见的有化学分析法、物理分析法以及仪器分析法。
化学分析法通常是通过定期从反应体系中取出一定量的样品,然后采用化学手段对其中的反应物或生成物的浓度进行测定。
这种方法虽然直接,但操作较为繁琐,且在取样和分析过程中可能会引入误差。
物理分析法是基于反应过程中某些物理性质的变化来监测反应的进程。
例如,通过测量体系的电导、旋光度、折射率等物理量的变化来推算反应物或生成物的浓度变化。
这种方法相对简便,但需要所研究的反应能引起显著且易于测量的物理性质改变。
仪器分析法则借助各种先进的仪器设备,如分光光度计、色谱仪等。
分光光度计可以通过测量物质对特定波长光的吸收来确定其浓度;色谱仪能够高效地分离和检测反应体系中的各种组分。
这些仪器具有高精度、高灵敏度和自动化程度高等优点,但设备成本较高。
在实际的实验测定中,选择合适的测定方法需要综合考虑反应的特点、实验条件以及所需的精度等因素。
一旦获得了实验数据,接下来的关键步骤就是对这些数据进行处理和分析。
首先,要对原始数据进行整理和筛选,去除明显异常的数据点。
这可能是由于实验操作失误或者仪器故障等原因导致的。
然后,根据所采用的实验方法和反应的特点,选择合适的数据处理模型。
对于简单的一级反应,可以通过绘制反应物浓度的自然对数与时间的关系曲线,如果得到一条直线,则说明该反应为一级反应,直线的斜率即为反应速率常数。
对于复杂的反应,可能需要运用更复杂的数学模型,如微分法或积分法。
化学动力学

定积分式:
x dx 0 (a x)2
t
0 k2dt
1 a-x
1 a
k2t
x a(a -
x)
k2t
y 1 y
k2at
(y x ) a
t1/2
1 k2a
(2)a b
不定积分式:
1 a-b
ln
a b
x x
k2t
常数
定积分式:
1 a-b
ln
b(a a(b
x) x)
k2t
———————————————————————————
cA
k1d t
ln cA k1t 常数
或
dx (a x)
k1dt
ln(a x) k1t 常数
定积分式
cA dcA
c cA , 0
A
t
0 k1dt
ln cA,0 cA
k1t
或
x dx
0 (a x)
t
0 k1dt
ln
a
a
x
k1t
令 y x/a
ln 1 1
y
k1t
3. ln cA 与 t 呈线性关系。
引 (1)
伸 的
(2)
特 (3)
点
所有分数衰期都是与起始物浓度无关的常数。
t1/ 2 : t3/ 4 : t7/8 1: 2 : 3
c / c0 exp( k1t)
反应间隔 t 相同, c / c0有定值。
n级反应(单组分)
AP
t =0 a
0
t =t a-x x
[例1]
N2
+
5 2
O2
+
《物理化学基础实验》旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验

《物理化学基础实验》旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验一、实验目的了解蔗糖转化反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系;测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期;了解旋光仪的基本原理,掌握其使用方法。
二、实验原理蔗糖转化反应为:C12H 22O 11(蔗糖)+H 2O → C 6H 12O 6(葡萄糖) + C 6H 12O 6(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。
由于反应中水是大量的,可以认为整个反应中水的浓度基本是恒定的。
而H +是催化剂,其浓度也是固定的。
所以,此反应可视为准一级反应。
其动力学方程为dckc dt-= (1) 式中,k 为反应速率常数;c 为时间t 时的反应物浓度。
将(1)式积分得:0ln c kt ln c =-+ (2)式中,C 0为反应物的初始浓度。
当C=1/2C 0时,t 可用t 1/2表示,即为反应的半衰期。
由(2)式可得:12ln 20.693t k k== (3) 蔗糖及水解产物均为旋光性物质。
但它们的旋光能力不同,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。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力,引入比旋光度的概念。
比旋光度可用下式表示:[]tD lcαα= (4)式中,t 为实验温度(℃);D 为光源波长;α为旋光度;l 为液层厚度(m);c 为浓度(kg ·m -3)。
由(4)式可知,当其它条件不变时,旋光度α与浓度c 成正比。
即:Kc α= (5)式中的K 是一个与物质旋光能力、液层厚度、溶剂性质、光源波长、温度等因素有关的常数。
在蔗糖的水解反应中,反应物蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[]︒=6.6620D α。
产物中葡萄糖也是右旋性物质,其比旋光度[]︒=5.5220D α;而产物中的果糖则是左旋性物质,其比旋光度[]︒-=9.9120D α。
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旋光物质化学反应反应动力学研究——蔗糖转化反应]摘要:了解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,测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
关键词:蔗糖 旋光度Abstract: Understanding the relationship between the concentration of reactants and optical rotation between polarimeter understand the basic principles, the master of the proper use of the polarimeter measured invertase reaction rate constants and half-life. Keywords: sucrose polarimetry前言:实验部分实验原理: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)k 是反应速率常数,C A 是反应物的浓度,t 是时间,设C A为反应物起始浓度,ln ln C kt C A A =-+08……(2) ln C A 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t 1/2来表示。
若x 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:--=-d C x dtk C x A A ()()00积分可得:t k C C xA A =-100ln 8……(3) 当反应物浓度为起始浓度一半时,即x C A=120时所需之时间,称为半衰期t 1/2,显然, t kC C C k k A A A1200011220693/ln ln .=-== 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:C 12H 22O 11(蔗糖)+H 2O H +−→−C 6H 12O 6(葡萄糖)+C 6H 12O 6(果糖)本实验是根据反应物与生成物均含有不对称碳原子,它们都具有旋光性,但旋光能力不同这一特点,可用体系反应过程旋光度的变化来量度反应的进程。
测量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有旋光物质之旋光能力、溶剂的性质、溶液的浓度、样品管长度、光源波长及温度等均有关系。
当其它条件固定时,旋光度α与反应物浓度Cα=KC 8……(5) 式中K 与物质旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度等有关。
物质的旋光能力用比旋光度来度量。
比旋光度可用下式表示:[]ααD t lC=⋅1008 (6)式中:t -实验温度。
D -所用光源为钠灯D 线(波长589nm )。
α-测得的旋光度(︒)。
l -样品管的长度(dm )。
C -浓度(克/100mL )。
作为反应物的蔗糖是右旋性的物质,其比旋光度[]αD 20=66.6°。
生成物中,葡萄糖也是右旋性的物质,其比旋度[]αD 20=52.5°。
但果糖是左旋性物质,其比旋度[]αD 20=-91.9°。
由于生成物中果糖之左旋比葡萄糖右旋性大,所以生成物呈左旋性质。
因此,随着反应的进行,体系的右旋角不断减小。
反应至某一瞬间,体系的旋光度可恰好等于零,而后就变成左旋,直至蔗糖完全转化,这时左旋角达到最大值α∞。
设体系最初的旋光度为α0,则α0=K 反C A 0(t =0,蔗糖尚未转化) 8 (7)α∞=K 生C A 0(t =∞,蔗糖完全转化) 8 (8)式(7)、(8)中,K 反和K 生分别为反应物与生成物之比例常数。
当时间为t 时,蔗糖浓度为C A ,此时旋光度αt 为:αt =K 反C A +K 生(C A 0-C A ) 8 (9)综合上面几式可得: C K K K A 000=--=-∞∞αααα'() 8 (10)C K KK A t t =--=-∞∞αααα'() 8 (11)代入积分式(2)后,得:ln()ln()ααααt kt -=-+-∞∞0 8 (12)若以ln()ααt -∞对t 作图,得一直线,其斜率为-k ,从而求得反应的速度常数k 。
实验仪器及试剂:旋光仪 1台 超级恒温水浴 1台150mL 锥形瓶 2个 25mL 移液管 2只 50mL 移液管 1支分析纯蔗糖溶液(10g 蔗糖溶于50mL 水中) 4mol·dm -3HCl实验步骤:1、了解、熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法。
(详见附录)2、用蒸馏水校正仪器的零点,蒸馏水为非旋光物质,可用以校正仪器的零点(即α=0时仪器对应的刻度)。
校正时,先冼净样品管,将管一端加上盖子,并向管内灌满蒸馏水,使液体形成一凸出了液面,然后在样品管上面盖上玻璃片,此时管内不应有气泡存在,再旋上套盖,使玻璃片紧贴于旋光管,勿使漏水。
但必须注意旋紧套盖时不能用力过猛,以免玻璃片压碎。
用滤纸将样品管擦干,再用擦镜纸将样品管两端的玻璃片擦干净。
将样品管放入旋光仪内。
打开光源,调整目镜聚焦,使视野清楚。
然后旋转检偏镜,直到所观察到的三分视野暗度相等为止,记下检偏镜之旋角,重复测量数次,取其平均值,此均值即为零点,用来校正仪器的系统误差。
3、蔗糖转化旋光度的测定:将超级恒温槽调节到所需的温度,在干燥的150mL 的锥形瓶中准确移取25ml 蔗糖溶液,在另一试剂瓶中置入一些4 mol ·dm -3 HCl ,将两只锥形瓶都放入超级恒温水浴的恒温箱内,恒温至少半小时,然后准确移取25mL 己恒温的HCl ,注入到己恒温的25mL 蔗糖溶液中,待移液管中的HCl 流出一半时开始记时,将混合的的反应物摇匀,迅速用少量反应液洗涤样品管2-3次,然后将反应液装满样品管,盖好盖子并擦净。
立即放入旋光仪内,测量各时间的旋光度。
第一个数据要求离开始起反应的3min 内记录,测量时将三分视野调节暗度相等后,先记录时间,再读取旋光度。
为了多读一些数据,反应开始15min 内,每分钟测量一次,以后由于反应物浓度降低,一直测量到出现旋光度负值为止。
反应速度变慢,可以将每次测量的时间间隔适当放长。
4、按照实验步骤3,将超级恒温浴温度调至高于原温度5℃或10℃,重复测量蔗糖转化的反应情况。
5、α∞的测定48 hr 后,在相同温度下测定溶液的旋光度,即为α∞值,为了缩短时间,还可将剩余的反应液和样品管中的反应液混合置于50°-60℃水浴上温热30min ,使其加速反应至完全,然后冷却至原来温度,再测此溶液的旋光度,观察读数是否稳定,若稳定,即为α∞值。
注意水浴温度不可过高,否则将产生副反应,颜色变黄。
加热过程亦应避免溶液蒸发影响浓度,影响α∞的测定。
由于酸会腐蚀旋光仪的金属套,因此实验一结束,必须用水将管洗净。
注意事项:1、在进行实验前,要熟练掌握旋光仪的使用,能正确而迅速地读出其读数。
2、旋光管只要旋至不漏水即可,过进地旋扭会造成损坏,或因玻片受力而产生假旋光。
3、旋光仪中的钠光灯不宜长时间开启,测量间隔较长时应熄灭,以免损坏。
4、反应速率与温度有关,溶液应先恒温后再混合。
数据处理及结果分析:催化剂4M HCl;温度40℃α∞分别为:1 2 3 4 平均α∞低浓度蔗糖-0.830 -0.835 -0.835 -0.840 -0.835高浓度蔗糖-1.630 -1.630 -1.635 -1.635 -1.633高浓度蔗糖低浓度蔗糖t/min ααt-α∞ln(αt-α∞)αtαt-α∞ln(αt-α∞) t4.5 1.800 3.433 1.233 0.615 1.450 0.3725 1.440 3.073 1.123 0.555 1.390 0.3295.5 1.110 2.743 1.009 0.415 1.250 0.2236 0.785 2.418 0.883 0.275 1.110 0.1046.5 0.490 2.123 0.753 0.145 0.980 -0.0207 0.265 1.898 0.641 0.055 0.890 -0.1177.5 0.050 1.683 0.521 -0.040 0.795 -0.2298 -0.135 1.498 0.404 -0.135 0.700 -0.3578.5 -0.290 1.343 0.295 -0.220 0.615 -0.4869 -0.440 1.193 0.176 -0.270 0.565 -0.5719.5 -0.585 1.048 0.047 -0.340 0.495 -0.70310 -0.375 0.460 -0.777 10.5 -0.410 0.425 -0.856根据表格,分别在高浓度和低浓度以ln(αt-α∞)对t作图如下:4567891011-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.21.4l n (t £-)t/minEquationy = a + b*x WeightNo WeightingResidual Sum of Squares 3.56364E-40.00669Adj. R-Square0.999740.99662ValueStandard Errorln(t-)Intercept 2.3050.00861Slope-0.237270.0012Intercept 1.394250.02827Slope-0.217570.00366根据图像科分别看出,高浓度和低浓度的化学反应速率分别为:k 高=0.237 K 低=0.218由于是一级反应,故半衰期根据公式t kC C C k k A A A1200011220693/ln ln .=-==分别为: t 1/2高=2.924min t 1/2低=3.179min与另一同学霍艳坤(pb11206115)测量值进行对比,利用阿累尼乌斯公式,求该反应的活化能:ln ()k k E R T T a 212111=-- 可求得:E a =180.39kJ/mol实验讨论: 此反应对蔗糖为一级反应,利用实验数据求k 时不需要知道蔗糖的初始浓度。
所以配溶液时可用粗天平称量。
若蔗糖中的不纯物对反应本身无影影响,则对实验结果也无影响,且实验测定k 不需要对α进行零点校正,因为αt ,α∞是在同一台仪器上测量,而结果是以ln(αt -α∞)对t 作图求得的,本次实验中关键在于实验温度的控制,以及α∞的测定,一定要使其充分反应,否则反应很容易失败。
实验中反应速率只与蔗糖的浓度有关。
盐酸只作催化剂,两次反应中k 应该是相同的,实验中两者只有稍稍区别,从而证明了该反应是一级反应,实验较为成功。