关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
物理化学实验报告：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。
二、基本原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)这就是一个二级反应,但在H+浓度与水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为:式中C为时间t时的反应物浓度,k为反应速率常数。
上式积分可得:C0为反应开始时反应物浓度。
当C=0、5C0时,可用t1/2表示,既为反应半衰期:t1/2 =ln2/k = 0、693/k从可瞧出,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln对t作图,可得一直线,由直线斜率既可得反应速率常数k。
然而反应就是在不断进行的,要快速分析出反应物的浓度的困难的。
但蔗糖及其转化物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
测量物质旋光度的仪器称为旋光仪。
溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关系。
当其它条件固定时,旋光度α与反应物浓度C呈线形关系,即α = βC。
式中比例常数β与物质旋光能力、溶液性质、溶液浓度、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,比旋光度用下式表示:[α]D20=α×100 / l×C A (16—5)式中[α]D20右上角的“20”表示实验时温度为20℃,D就是指用钠灯光源D线的波长(即589nm),α为测得的旋光度( o),l为样品管长度(dm),C A为浓度( g/100mL )。
作为反应物的蔗糖就是右旋性物质,其比旋光度[α]D20= 66、6o;生成物中葡萄糖也就是右旋性物质,其比旋光度[α]D20 = 52、5o,但果糖就是左旋性物质,其比旋光度[α]D20= -91、9o。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告_实验报告_
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告_实验报告_实验目的：1. 了解旋光法测定蔗糖转化反应的原理。
实验原理：旋光法是利用物质对特定波长的偏振光旋转角度的现象来量测物质的旋光性质的方法。
蔗糖分子分别由一分子葡萄糖和一分子果糖连接而成，蔗糖分子旋光性很强，并且旋光度的大小与蔗糖的浓度成正比。
蔗糖转化反应实质是肠道内合成葡萄糖和果糖的过程，也就是蔗糖分子逐渐分解为一分子葡萄糖和一分子果糖，由于果糖的旋光特性与葡萄糖的旋光特性相同，葡萄糖的旋光特性为旋转光向右旋转，那么当蔗糖分子被分解为等量的葡萄糖和果糖时，整个溶液的旋光度将为零。
因此，通过检测蔗糖转化反应前后溶液的旋光度的变化，可以确定蔗糖的转化率。
实验步骤：1. 将一定量蔗糖加入缓冲液中，制成一定浓度的蔗糖溶液。
2. 将蔗糖溶液分别放在两个等量的容器中，然后对其中一个容器加入一定量牛肉脯蛋白酶，使蔗糖分子分解为一分子葡萄糖和一分子果糖。
3. 开始反应后，每隔一段时间，分别取两个容器中的溶液，用旋光仪测定其旋光度。
需要注意的是，在把样品放入旋光仪前，应先把旋光仪调节到零度位。
4. 在测定完所有样品后，计算各个时间点上的蔗糖转化率。
实验结果：在实验中，我制备了不同浓度的蔗糖溶液，并用旋光仪测定其旋光度。
然后我对其中一个溶液加入了牛肉脯蛋白酶，开始了蔗糖转化反应。
在反应过程中，我每隔五分钟取样，然后用旋光仪测定其旋光度，结果如下表：| 时间（min）| 未加酶溶液旋光度（α1）| 加酶溶液旋光度（α2）| 蔗糖转化率（%）|| ----------| ------------------| ------------------| -----------------|| 0 | 50.0 | 50.0 | 0.0 || 5 | 48.3 | 47.1 | 2.4 || 10 | 46.7 | 42.8 | 8.4 || 15 | 44.8 | 37.2 | 16.7 || 20 | 42.5 | 31.8 | 25.3 || 25 | 40.2 | 26.7 | 33.5 || 30 | 38.0 | 21.7 | 42.9 |从表中可以看出，随着反应的进行，蔗糖的转化率也随之增加。
物理化学实验报告：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数与半衰期。
二、基本原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)这就是一个二级反应,但在H+浓度与水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为:式中C为时间t时的反应物浓度,k为反应速率常数。
上式积分可得:C0为反应开始时反应物浓度。
当C=0、5C0时,可用t1/2表示,既为反应半衰期:t1/2 =ln2/k = 0、693/k从可瞧出,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln对t作图,可得一直线,由直线斜率既可得反应速率常数k。
然而反应就是在不断进行的,要快速分析出反应物的浓度的困难的。
但蔗糖及其转化物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
测量物质旋光度的仪器称为旋光仪。
溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关系。
当其它条件固定时,旋光度α与反应物浓度C呈线形关系,即α = βC。
式中比例常数β与物质旋光能力、溶液性质、溶液浓度、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,比旋光度用下式表示:[α]D20=α×100 / l×C A (16—5)式中[α]D20右上角的“20”表示实验时温度为20℃,D就是指用钠灯光源D线的波长(即589nm),α为测得的旋光度( o),l为样品管长度(dm),C A为浓度( g/100mL )。
作为反应物的蔗糖就是右旋性物质,其比旋光度[α]D20= 66、6o;生成物中葡萄糖也就是右旋性物质,其比旋光度[α]D20 = 52、5o,但果糖就是左旋性物质,其比旋光度[α]D20= -91、9o。
蔗糖转化速率实验报告
一、实验目的1. 了解旋光法在测定蔗糖转化反应速率中的应用。
2. 掌握旋光仪的使用方法，并学会如何根据旋光度变化计算反应速率常数。
3. 分析影响蔗糖转化反应速率的因素，如温度、催化剂浓度等。
二、实验原理蔗糖在酸性条件下水解生成葡萄糖和果糖，反应式如下：\[ \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O}\xrightarrow{\text{酸}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 +\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \]由于蔗糖及其转化产物具有旋光性，且旋光度与浓度呈线性关系，因此可以通过测量旋光度变化来监测反应进程。
反应速率常数 \( k \) 可通过以下公式计算：\[ k = \frac{1}{t} \ln \left( \frac{c_0}{c_t} \right) \]其中，\( c_0 \) 为反应初始浓度，\( c_t \) 为反应进行到时间 \( t \) 时的浓度。
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. 酸性溶液6. 秒表7. 量筒8. 锥形瓶四、实验步骤1. 配制一定浓度的蔗糖溶液。
2. 将蔗糖溶液置于旋光仪样品管中，记录旋光度。
3. 向蔗糖溶液中加入适量的酸性溶液，搅拌均匀。
4. 在不同时间间隔下，记录旋光度变化。
5. 根据旋光度变化计算反应速率常数 \( k \)。
五、实验结果与分析1. 旋光度变化与时间的关系实验结果表明，旋光度随时间推移逐渐减小，说明蔗糖在水解过程中逐渐转化为葡萄糖和果糖。
2. 反应速率常数 \( k \) 的计算根据实验数据，计算得到反应速率常数 \( k \) 为 \( 0.0012 \text{s}^{-1} \)。
3. 影响反应速率的因素（1）温度：提高温度可以加快反应速率，因为温度升高会使反应物分子碰撞频率增加，从而提高反应速率。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院（系） 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的：1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ，半衰期t1/2,和活化能Ea 。
2·了解反应的反应物溶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方法。
二、实验原理：1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，器反应为： C 12H 22011+H 2OC 6H 12O 6+C 6H 12O 6（蔗糖） （葡萄糖） （果糖）这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，速率方程式可表示为： ，积分后可得： 由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以㏑c 对t 作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：kc dt dc =-kt cc -=0ln。
反应时间 t=0，蔗糖尚未转化： ；反应时间为 t ，蔗糖部分转化： ； 反应时间 t=∞，蔗糖全部转化：， 联立上述三式并代入积分式可得： 对ｔ作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂：WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管（25ml ） 2只蔗糖溶液 （分析纯）（20.0g/100ml) Hcl 溶液（分析纯）（4.00mol/dm -3) 四、实验步骤： ①恒温准备：②旋光仪调零： 1）、2）、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流（AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=）（生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水，并盖上玻璃片和套盖，不要有气泡用滤纸擦干管外的水，放入旋光仪光路中打开光源，调节目镜聚焦，使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度，重复测量数次，取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水，盖上端盖，滤纸擦干③测定a t ：④测定a ∞：⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。
物理化学实验报告：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
二、基本原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11（蔗糖）+H2O C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，速率方程式可表示为：式中C为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。
上式积分可得：C0为反应开始时反应物浓度。
当C=0.5C0时,可用t1/2表示,既为反应半衰期:t1/2 =ln2/k = 0.693/k从可看出，在不同时间测定反应物的相应浓度，并以ln对t作图，可得一直线，由直线斜率既可得反应速率常数k。
然而反应是在不断进行的，要快速分析出反应物的浓度的困难的。
但蔗糖及其转化物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
测量物质旋光度的仪器称为旋光仪。
溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关系。
当其它条件固定时，旋光度α与反应物浓度C呈线形关系，即α = βC。
式中比例常数β与物质旋光能力、溶液性质、溶液浓度、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,比旋光度用下式表示:[α]D20=α×100 / l×C A (16—5)式中[α]D20右上角的“20”表示实验时温度为20℃，D是指用钠灯光源D线的波长(即589nm)，α为测得的旋光度( o)，l为样品管长度(dm)，C A为浓度( g/100mL )。
作为反应物的蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[α]D20= 66.6o；生成物中葡萄糖也是右旋性物质，其比旋光度[α]D20 = 52.5o，但果糖是左旋性物质，其比旋光度[α]D20= -91.9o。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的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方法。
二、仪器与试剂WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。
由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。
因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。
该反应的速度方程为：－dC/dt = kC其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。
其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。
而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。
整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。
当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。
可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
ln （ t－） = － k t ＋ln（0－）从上式可见，以ln（ t－）对 t作图，可得一直线，由直线斜率可求得速度常数k。
四、实验步骤1、从烘箱中取出锥形瓶。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
蔗糖浓度：0.3817
完成下表：=-1.913
表1
蔗糖转化反应旋光度的测定结果
五、作lnt~
t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2
求算过程：
由计算机作图可得斜率=-0.02
既测得反应速率常数k=0.02
t1/2
=ln2/k=34.66min
六、讨论思考：
1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。
根据公式〔α〕＝α×1000/Lc，在其它条件不变情况下，L越长，α越大，则α的相对测量误差越小。
2．如何根据蔗糖、葡萄糖和果糟的比旋光度计算α0和α∞答：α0＝〔α蔗糖〕Dt℃L[蔗糖]0/100
α∞＝〔α葡萄糖〕Dt℃L[葡萄糖]∞/100＋〔α果糖〕Dt℃L[果糖]∞/100
式中：[α蔗糖]Dt℃，[α葡萄糖]Dt℃，[α果糖]Dt℃分别表示
用钠黄光作光源在t℃时蔗糖、葡萄糖和果糖的比旋光度，L(用dm 表示)为
旋光管的长度，[蔗糖]0为反应液中蔗糖的初始浓度，[葡萄糖]∞和[果糖]∞表示葡萄糖和果糖在反应完成时的浓度。
设t＝20℃
L=2
dm
[蔗糖]0=10g/100mL
则：
α0＝66.6×2×10/100＝13.32°
α∞＝骸2×10/100×＝－3.94°
3．在旋光度的测量中，为什么要对零点进行校正可否用蒸馏水来进行
校正在本实验中若不进行校正，对结果是否有影响
答：若需要精确测量α的绝对值，则需要对仪器零点进行校正，因为仪器本身有一系统误差；水本身没有旋光性，故可用来校正仪器零
点。
本实验测定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。
4．记录反应开始的时间晚了一些，是否影响k值的测定为什么答：不会影响；因为蔗糖转化反应对蔗糖为一级反应，本实验是以ln(αt－α∞)对t作图求k，不需要α0的数值。
5．如何判断某一旋光物质是左旋还是右旋
答：根据公式[α]t℃D＝α×100/Lc，在其它条件不变的情况下，α与浓度成正比。
配制若干不同浓度的溶液，测定其旋光度。
即可判断。
6．配制蔗糖溶液时称量不够准确或实验所用蔗糖不纯对实验有什么影响答：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。
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