蔗糖水解反应实验报告
糖水解实验报告
1. 了解蔗糖水解反应的基本原理及实验方法。
2. 掌握旋光仪的使用技巧，并学会通过旋光度变化来测定蔗糖水解反应的速率常数。
3. 通过实验，了解蔗糖水解反应在酸催化下的速率变化规律。
二、实验原理蔗糖是一种非还原性糖，在水解过程中，蔗糖分子在酸催化作用下分解为葡萄糖和果糖。
葡萄糖和果糖都是还原性糖，具有旋光性。
实验中，通过测定溶液旋光度随时间的变化，可以了解蔗糖水解反应的速率。
实验原理如下：1. 蔗糖水解反应方程式：C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O62. 葡萄糖和果糖的旋光性：葡萄糖：[α]D20 = +52.50果糖：[α]D20 = -91.903. 蔗糖水解反应速率方程：dCA/dt = kCA其中，CA为t时刻的蔗糖浓度，k为反应速率常数。
4. 旋光度与旋光性物质浓度的关系：[α] = αcL其中，[α]为旋光度，α为旋光率，c为旋光性物质浓度，L为比旋光管长度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、锥形瓶、移液管、滴定管、烧杯、冰浴、恒温水浴、秒表等。
2. 试剂：蔗糖溶液（10g/L）、盐酸（1mol/L）、葡萄糖标准溶液（1g/L）、果糖标准溶液（1g/L）、蒸馏水等。
1. 准备实验装置：将旋光仪预热至室温，调节至零点。
2. 配制蔗糖溶液：称取10g蔗糖，加入适量蒸馏水溶解，定容至100mL，配制成10g/L的蔗糖溶液。
3. 测定初始旋光度：将配制好的蔗糖溶液置于旋光仪中，测定其旋光度，记录为[α]0。
4. 加入盐酸：向锥形瓶中加入10mL蔗糖溶液，加入2mL 1mol/L盐酸，混匀。
5. 开始实验：将锥形瓶置于恒温水浴中，开始计时，每隔一定时间（如1分钟、2分钟、3分钟等）取出锥形瓶，立即用旋光仪测定旋光度，记录为[α]t。
6. 绘制旋光度-时间曲线：以时间为横坐标，旋光度为纵坐标，绘制旋光度-时间曲线。
7. 计算反应速率常数k：根据实验数据，以ln(-)/t作图，直线斜率即为-k。
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告实验报告：蔗糖水解反应速率常数的测定摘要：本实验旨在测定蔗糖水解反应速率常数。
实验采用酵母发酵蔗糖的方法，通过观察产生的CO2气体的体积变化来确定反应速率。
实验数据经过处理后，通过线性回归法求得反应速率常数。
实验结果表明，在一定温度范围内，反应速率与蔗糖浓度呈线性关系。
此外，本实验也揭示了酵母酶活性受温度影响较大，随着温度升高，酵母酶活性增强，反应速率也加快。
引言：蔗糖水解反应是糖酵母发酵的过程，并伴随着CO2气体的产生。
通过研究蔗糖水解反应速率常数，可以了解各种因素对反应速率的影响，以及蔗糖酵母发酵的机理。
本实验将通过实验测定蔗糖水解反应速率常数，并分析温度对反应速率的影响。
实验方法：1.准备工作：-将实验室器材清洗干净。
-准备一定浓度的蔗糖溶液。
-调节酵母的浓度。
2.实验步骤：-在试管中加入一定量的蔗糖溶液和酵母溶液。
-用实验室标准气密管连接试管，并将气密管的一端浸入水中。
-观察并记录水面上升的气泡体积变化。
-按照一定时间间隔记录气泡体积，并记录温度。
3.数据处理：-根据每个时间间隔的气泡体积变化，计算反应速率。
-绘制反应速率与蔗糖浓度的关系图。
-运用线性回归法求得反应速率常数。
结果与讨论：实验数据还表明，随着温度的升高，反应速率也会加快。
这可以归因于酵母酶活性的增强，随温度升高，酵母酶的分子运动性增强，使得酵母酶与蔗糖分子碰撞的机会增加，从而提高了反应速率。
根据实验数据，使用线性回归法求得了蔗糖水解反应速率常数。
表1列出了不同温度下的反应速率常数及相关系数。
可以看出，随着温度的升高，反应速率常数增大，且相关系数也相对较高，说明获取的实验数据较为可靠。
结论：本实验通过酵母发酵蔗糖的方法，测定了蔗糖水解反应速率常数，并研究了温度对反应速率的影响。
实验结果表明，在一定温度范围内，反应速率与蔗糖浓度呈线性关系，同时反应速率随温度的升高而增加。
这一研究有助于深入理解蔗糖酵母发酵的机理，并对相关工业生产和食品加工有一定参考价值。
蔗糖的实验报告
实验名称：蔗糖水解实验实验日期：2023年X月X日实验地点：实验室实验目的：1. 了解蔗糖水解反应的基本原理和过程。
2. 掌握旋光法测定蔗糖水解反应速率常数的方法。
3. 通过实验验证一级反应动力学方程，并计算反应速率常数。
实验原理：蔗糖是一种二糖，由葡萄糖和果糖通过α-1,2-糖苷键连接而成。
在酸性条件下，蔗糖可以水解成葡萄糖和果糖。
该反应为一级反应，其反应速率与蔗糖的浓度成正比。
\[ \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O}\rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 +\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \]反应速率方程为：\[ \frac{d[\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}]}{dt} = -k[\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}] \]其中，\[ k \] 为反应速率常数，\[ [\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}] \] 为蔗糖的浓度，\[ t \] 为反应时间。
由于蔗糖和其水解产物都具有旋光性，可以通过旋光度测定反应的进程。
旋光度与蔗糖的浓度呈线性关系，因此可以通过旋光度变化来计算反应速率常数。
实验材料：1. 蔗糖2. 硫酸3. 蒸馏水4. 旋光仪5. 移液管6. 容量瓶7. 恒温水浴实验步骤：1. 配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，用移液管准确量取一定体积的蔗糖溶液，加入适量的硫酸作为催化剂，搅拌均匀。
2. 将溶液置于恒温水浴中，定时取样，用旋光仪测定其旋光度。
3. 根据旋光度变化计算蔗糖的浓度变化，并绘制浓度-时间曲线。
4. 根据一级反应动力学方程，计算反应速率常数。
实验结果与分析：1. 根据实验数据，绘制浓度-时间曲线，可以看出蔗糖浓度随时间逐渐降低，符合一级反应的特征。
蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告
蔗糖水解反应速率常数的测定一． 实验目的（1） 根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，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，掌握旋光仪的使用方法。
二． 实验原理蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，反应式如下：C 12H 22O 11+H 2O → C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6 (1)（蔗糖，右旋） （葡萄糖，右旋） （果糖，左旋）为使水解反应加速，常以H +为催化剂，故在酸性介质中进行。
此反应的速度与蔗糖浓度、水浓度和催化剂H +浓度。
因此反应中水大量存在，且在终点时仍有水，故此反应可视为一级反应，动力学方程为：－dc dt = kc 积分后得：ln c 0c t= kt 或 ln c t = －kt + ln c 0 (2) 式中，c 0 为反应开始的浓度，c 为时间t 的蔗糖浓度，k 为水解反应时的速度常数。
从（2）式可看出在不同的时间测定反应物的农地，并以ln c t 对t 作图得一直线，由直线斜率即可求出反应速率常数k 。
由于蔗糖是右旋的，水解混合物是左旋的，偏振面的转移角度称为旋光度，以α表示。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源波长及反应时的温度等因素有关。
当其他条件固定时，旋光度α与反应物浓度c 呈线性关系： α = βc （3） 式中β与物质的旋光能力、溶液厚度、溶剂性质、光源波长、反应温度等有关系的常数。
物质的旋光能力用比旋光度【α】来表示。
蔗糖是右旋性物质，葡萄糖也是右旋性物质，果糖是左旋性物质，它们的比旋光度为 ：【α蔗】D 20℃ = 66.65°，【α葡】D 20℃= 52.5°，【α果】D 20℃ = －91.9°(4)正值右旋，负值左旋，D ：钠光灯源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。
若以α0 ，αt ，α∞分别为反应时间0，t ，∞时溶液的旋光度，则可到处： c 0 ∝ （α0 －α∞），c t ∝ (αt －α∞) (5)上式中ln （αt －α∞）对t 作图，所得直线的斜率即可求得反应速度常数k 。
蔗糖水解实验报告
蔗糖水解实验报告引言：蔗糖（C12H22O11）是一种常见的二糖，在日常生活中被广泛应用于食品和饮料制作中。
蔗糖可以通过水解反应被分解成葡萄糖（C6H12O6）和果糖（C6H12O6）。
本实验旨在探究蔗糖水解反应的条件和速率，了解这一过程的化学原理。
一、实验材料和方法：实验材料：- 蔗糖- 稀硫酸（H2SO4）溶液- 水中浴- 反应釜或烧杯- 玻璃棒或搅拌子实验方法：1. 在一个反应釜中或烧杯中，加入适量的蔗糖。
2. 慢慢加入稀硫酸溶液，同时用玻璃棒或搅拌子搅拌反应混合物。
3. 在水中浴中保持溶液温度恒定，观察水解反应的进行。
二、实验过程：本实验分为两部分，分别是室温下和加热条件下的蔗糖水解反应。
1. 室温下的实验：首先，我们将适量的蔗糖加入到一个烧杯中，再缓慢加入稀硫酸溶液。
观察到蔗糖开始溶解，并且溶液变得黄色。
这是因为稀硫酸使蔗糖水解成果糖和葡萄糖。
这种反应是一个水解反应，需要时间来完成。
2. 加热条件下的实验：接下来，我们将在水浴中加热蔗糖与稀硫酸混合物。
加热过程中，观察到反应速率明显增加，溶液也迅速变为深黄色。
这是因为加热可以提供额外的活化能，促进水解反应的进行。
此外，加热还可以加快反应速率，使反应更快速地达到平衡。
三、实验结果与讨论：1. 实验结果：在室温下的实验中，我们观察到蔗糖逐渐溶解，在水解反应进行的同时，溶液逐渐变为黄色。
当我们加热反应混合物时，溶液迅速转为深黄色，反应速率加快。
2. 结果讨论：蔗糖的水解反应是一个缓慢的过程，除非加热促进反应速率。
这是因为水解过程需要破坏蔗糖分子内的化学键，形成新的糖分子。
而稀硫酸作为催化剂，可以提供反应所需的活化能，促进水解反应的进行。
此外，加热也能够加快分子间碰撞的速率，使反应更快速地达到平衡。
四、结论：本实验结果表明，蔗糖可以通过与稀硫酸反应被水解成果糖和葡萄糖。
蔗糖水解反应的速率可以通过加热提高。
总结：蔗糖水解反应是一项重要的化学过程，可以产生不同的糖类物质，这对食品和饮料行业起着重要作用。
蔗糖水解实验报告标准版
蔗糖水解实验报告(标准版) 蔗糖水解实验报告一、实验目的1.学习和掌握蔗糖水解反应的原理和方法。
2.观察蔗糖在不同条件下的水解速度和产物。
3.培养实验操作技能和观察能力，提高对科学实验的兴趣。
二、实验原理蔗糖是一种双糖，可溶于水，具有甜味。
在酸或酶的作用下可水解成单糖（葡萄糖和果糖），此反应称为蔗糖的水解。
本实验采用酸水解和酶水解两种方法进行比较，观察反应速度、产物的量和纯度。
三、实验步骤1.准备实验用品：50%蔗糖溶液、盐酸盐酸盐酸（浓度）、恒温水浴、硫酸、淀粉试纸、碘试剂、玻璃棒、试管、滴定管、计时器。
2.酸水解：将一定量的50%蔗糖溶液放入试管中，加入盐酸盐酸盐酸，摇匀。
将试管放入恒温水浴中，用计时器记录时间。
随着反应的进行，不断搅拌溶液，并使用碘试剂检测溶液中的还原糖。
当溶液颜色发生变化时，表示蔗糖已经水解完全。
记录水解所需时间。
3.酶水解：将一定量的50%蔗糖溶液放入试管中，加入适量的蔗糖酶，摇匀。
将试管放入恒温水浴中，用计时器记录时间。
随着反应的进行，不断搅拌溶液，并使用碘试剂检测溶液中的还原糖。
当溶液颜色发生变化时，表示蔗糖已经水解完全。
记录水解所需时间。
4.测定还原糖：取两个试管，分别加入酸水解和酶水解得到的溶液各1mL，再加入9mL蒸馏水稀释。
用碘试剂进行显色反应，记录颜色变化所需时间，并比较颜色的深浅，从而判断还原糖的含量。
四、实验结果与分析1.酸水解与酶水解的比较：酸水解反应快，但产物果糖含量较高；酶水解反应慢，但产物葡萄糖含量较高。
酸水解产生的果糖具有较高的甜度，而葡萄糖的甜度较低。
因此，在实际应用中应根据需要选择合适的蔗糖水解方法。
2.影响因素分析：酸水解与酶水解的速度受温度、浓度、催化剂等因素的影响。
在实验过程中，应控制变量，以排除干扰因素的影响。
同时，实验操作过程中要注意安全问题，如酸的使用、加热等环节应规范操作。
3.实验误差分析：由于实验操作和环境因素的影响，实验结果可能存在误差。
蔗糖水解反应实验报告
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:蔗糖水解反应速率常数的测定一、 实验预习(３0分） （1） 实验目的1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测定其反应率度常数。
２.了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
（2） 实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为:Ｃ12H ２２O 11 ＋ Ｈ2OH C 6H 1２O 6 +C ６H １2O ６蔗糖 葡萄糖 果糖为使水解反应加速,反应常常以H ３Ｏ+为催化剂,故在酸性介质中进行。
水解反应中，水是大量的,反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变,故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：kc dt dc =- (1）或c c t k 0lg303.2= (2)式中: c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间ｔ时蔗糖的浓度。
当021c c =时,ｔ 可用k t 2ln 2/1=表示,即为反应的半衰期。
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。
蔗糖及其水解产物均为旋光物质,当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液,则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的,水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度,以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程．溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力。
引入比旋光度 ][α 这一概念,并以下式表示:][t D ∂＝c l ⋅α(3）式中:ｔ为实验时的温度；Ｄ为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度(常以10cm 为单位)；ｃ为浓度(常用１00 mL 溶液中溶有ｍ克物质来表示），(3)式可写成：100][m l aa t D ⋅=(4)或c l a a tD ⋅=][ (5)由(5）式可以看出,当其他条件不变时,旋光度a 与反应物浓度成正比，即c K a '= (6）式中:'K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。
蔗糖水解实验报告
蔗糖水解实验报告蔗糖水解实验报告引言：蔗糖是一种常见的碳水化合物，广泛应用于食品加工和饮料制造中。
蔗糖水解是一种重要的化学反应，通过此实验我们可以了解蔗糖分解的过程和机理，以及观察其对酶的影响。
本实验旨在通过观察不同条件下蔗糖水解的速率变化，探究反应条件对蔗糖水解的影响。
实验材料和方法：实验所需材料包括蔗糖溶液、酵母酶溶液、盐酸溶液、试管、滴管、计时器等。
首先，将蔗糖溶液与酵母酶溶液混合，然后加入适量的盐酸溶液。
接下来，将试管放置在恒温水浴中，并设置不同的温度。
在一定时间间隔内，使用滴管取出少量反应液，加入碱性溶液进行中和反应。
最后，使用酚酞指示剂，通过颜色变化来判断反应的进行程度。
结果与讨论：通过实验观察，我们发现蔗糖水解的速率受到多种因素的影响，包括温度、酶浓度和pH值等。
首先，我们对不同温度下的蔗糖水解速率进行了比较。
结果显示，随着温度的升高，蔗糖水解的速率也随之增加。
这是因为温度的升高会导致酶的活性增强，从而加速反应的进行。
然而，当温度过高时，酶的活性会受到破坏，从而降低反应速率。
其次，我们研究了酶浓度对蔗糖水解速率的影响。
实验结果表明，随着酶浓度的增加，蔗糖水解速率也随之增加。
这是因为酶是催化剂，它可以加速化学反应的进行。
当酶浓度较低时，催化反应的活性位点没有完全被占据，从而限制了反应速率的增加。
而当酶浓度达到一定程度后，反应速率趋于稳定。
最后，我们研究了pH值对蔗糖水解速率的影响。
实验结果显示，当pH值在一定范围内时，蔗糖水解速率最高。
这是因为酶在特定的pH值下才能发挥最佳的催化效果。
当pH值偏离这个范围时，酶的构象发生改变，导致催化活性降低，从而影响反应速率。
结论：通过本实验，我们了解到蔗糖水解的过程和机理，并研究了温度、酶浓度和pH 值对蔗糖水解速率的影响。
实验结果表明，在适宜的条件下，蔗糖水解速率可以被有效地加快。
这对于食品加工和饮料制造等领域具有重要意义。
同时，本实验也展示了科学实验的设计和操作方法，培养了我们的实验技能和科学思维能力。
蔗糖水解实验报告
蔗糖水解实验报告简介蔗糖是生活中常见的一种糖分。
蔗糖水解是一种以酸为催化剂的化学反应，它可以将蔗糖水解成葡萄糖和果糖两种单糖，进一步将单糖分解成能被人体吸收利用的小分子糖。
因此，通过这个实验，我们可以探究蔗糖在人体内消化吸收的过程。
实验方法实验仪器：试管架、试管、移液管、取样钳、酸度计等。
实验药品：蔗糖、硫酸、蒸馏水、氢氧化钠、酚酞等。
步骤如下：1、取一定量的蔗糖，加入试管中，用蒸馏水稀释至一定浓度，并记录下蔗糖的浓度和稀释倍数。
2、在试管中加入适量的硫酸溶液作为催化剂，放置一段时间。
3、加入合适的氢氧化钠溶液来中和硫酸，使得溶液的酸碱度接近于中性，再加入适量的酚酞作为指示剂。
4、使用酸度计测定液体的pH值，并记录下结果。
5、通过比对控制组（不加硫酸）与实验组（加硫酸）pH值的差异，观察酸性反应对蔗糖的水解速度产生的影响。
实验结果在加入硫酸的情况下，蔗糖的水解速度会加快。
我们测得控制组的pH值为7，而实验组的pH值仅为3左右，在酸性环境下，蔗糖分子与硫酸中的氢离子结合，使得蔗糖分子间的结构松散，从而容易被水解成葡萄糖和果糖，同时生成大量的蔗糖酸。
在此过程中，酸酐中脱去了一水分子，生成了葡萄糖和果糖单糖。
综上所述，在过酸环境中，蔗糖水解速度会明显提高。
实验结论蔗糖水解实验表明，在过酸环境下，蔗糖水解平衡向单糖方向移动，水解速度会加快。
由于人体内胃部的酸性环境，蔗糖在人体中同样可以迅速被水解成小分子的葡萄糖和果糖，从而为我们提供能量。
然而，蔗糖过量摄入会给身体带来许多健康问题，因此在日常生活中应适当控制蔗糖的摄入量。
实验意义本次实验通过模拟人体酸性环境，探究了蔗糖在人体内的消化吸收过程。
这对于了解人体消化系统的功能及蔗糖的代谢具有一定的意义，为我们控制蔗糖摄入提供了一定的科学依据。
同时，在学习化学实验中，我们也能更好地理解化学反应的原理和涉及到的科学知识，有助于我们更好地学习化学相关知识。
蔗糖水解实验报告(标准版)(doc)
蔗糖水解实验报告实验人：20091161034 文昊2012年1月1日22:48于16#405寝室整理蔗糖水解实验数据处理外界压力：97.95 kpa 温度：15.1℃湿度：86%RH 实验分析讨论：表1.蔗糖水解反应速率常数数据处理t/minαt (t+Δ)/minαt+Δαt-αt+Δ5 11.117 35 2.667 8.45 10 9.456 40 2.267 7.189 15 8.455 45 1.685 6.77 20 6.822 50 0.322 6.5 25 5.618 55 -0.305 5.923 30 4.249 60 -0.778 5.027ln(αt-αt+Δ)-ty = -0.0184x + 2.2026R 2= 0.95570.20.40.60.811.21.41.61.822.22.4010203040t/minl n (αt -αt +Δ)图1.实验数据处理得图表2.复测数据时间/min 旋光度 ln(αt -α∞)2 6.738 2.184702 5 6.623 1.890548 8 6.344 1.847509 11 6.012 1.793757 14 5.702 1.740817 19 5.566 1.716677 24 5.212 1.650964 29 4.865 1.582067 34 4.452 1.493353 39 4.12 1.415853 443.655 1.29609649 3.233 1.17341 54 2.953 1.082822 592.612 0.960116y = -0.0178x + 2.0557R 2 = 0.963600.250.50.7511.251.51.7522.252.5010203040506070图2.复测数据所得曲线在复测时，对时间由自己控制。
得到如表2所示数据，将时间延长至三小时左右，得到的α∞=-2.15几乎不变化。
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创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告
实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定
指导教师签字
批改日期 年 月 日
一、 实验预习（30分） （1） 实验目的
1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数。
2．了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
（2） 实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为：
C 12H 22O 11 ＋ H 2O
H C 6H 12O 6 +C 6H 12O 6
蔗糖 葡萄糖 果糖
为使水解反应加速，反应常常以H 3O +为催化剂，故在酸性介质中进行。
水解反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：
kc dt dc
=-
（1）
或
c c t k 0
lg 303.2=
（2）
式中： c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间t 时蔗糖的浓度。
当021c c =时，t 可用k
t 2ln 2/1=表示，即为反应的半衰期。
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。
创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者： 凤呜大王*
蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液，则可观察到偏振面的转移。
蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。
偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。
因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。
溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。
为了比较各种物质的旋光能力。
引入比旋光度 ][α 这一概念，并以下式表示：
][t D
∂=c l ⋅α
（3）
式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示），（3）式可写成：
100][m l a
a t D ⋅=
（4）
或
c l a a t
D ⋅=][ （5） 由（5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度a 与反应物浓度成正比，即
c K a '
= （6）
式中：'
K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。
蔗糖是右旋性物质（比旋光度0
206.66][=D a ），产物中葡萄糖也是右旋
性物质（比旋光度0205.52][=D a ），果糖是左旋性物质（比旋光度 0
209.91][-=D a ）。
因此当水解反应进行时，右旋角不断减小，当反应终了时
体系将经过零变成左旋。
因为上述蔗糖水解反应中，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（加和性）。
若反应时间为0、t 、∞时溶液的旋光度为0a 、t a 、∞a 则由（6）式即可导出：
)(00∞-=a a K c （7）
)(∞-=a a K c t （8） 将（7）、（7）式代入（2）式中可得：
∞∞--=a a a a t k t 0lg
303.2 （9） 将上式改写成：
)lg(303.2)lg(00∞∞-+⋅-
=-a a t k
a a （10）
由（10）式可以看出，如以 )lg(0∞-a a 对 t 作图可得一直线，由
直线的斜率即可求得反应速度常数k 。
本实验就是用旋光仪测定 t a 、∞a 值，通过作图由截距可得到0a 。
（3） 简述实验所需测定参数及其测定方法：
取8.33ml 浓盐酸于烧杯中，加入少量蒸馏水混合，转移到50ml 容量瓶，定容至50ml ，摇匀静置。
取10g 于烧杯中，加入少量蒸馏水混合，转移到50ml 容量瓶，定容至50ml ，摇匀静置。
分别将2溶液倒入烧杯中，将盐酸溶液倒到蔗糖溶液中，溶液倒入一半时开始计时，然后分别测反应5min 、10min 、15min 、20min 、30min 、50min 时的旋光度值。
将剩下的溶液放入60℃ 左右的水浴中温热30min ，以加速水解反应，然后冷却至实验温度。
测得旋光度值为α∞
（4） 实验操作要点：
1、装上溶液后的样品管内不能有气泡产生，样品管要密封好，不要发生漏液现象；
2、样品管洗涤及装液时要保管好玻璃片和橡皮垫圈，防止摔碎或丢失；
3、配制蔗糖溶液时要注意使蔗糖固体全部溶解，并充分混均溶液；
4、测定α∞时，要注意被测样品在50~60℃条件恒温50min 后(但不能超过60℃，否则有副反应发生)，移到超级恒温器中再恒温20min ；
5、必须对旋光仪调零校正，若调不到零，需要进行数据校正。
二、 实验操作及原始数据表（20分）
1. 将实验数据记录于下表：
温度：13℃；盐酸浓度：2mol·L-1；α∞：-1.190
三、数据处理结果（30分）
1. 以ln(αt－α∞)对t作图，由所得直线的斜率求出反应速率常数k。
2. 计算蔗糖转化反应的半衰期t1/2。
3. 由两个温度测得的k值计算反应的活化能。
反应时间αtαt－α∞ln(αt－α∞)
5min 10 min 15 min 20 min 30 min 50 min 16.015
15.715
15.420
15.090
14.410
12.830
17.205
16.905
16.610
16.280
15.600
14.020
2.845
2.828
2.810
2.790
2.747
2.640
由
)lg(303.2)lg(00∞∞-+⋅-
=-a a t k
a a 得，k=0.002⨯2.303=4.606310=⨯
由k t 2ln 2/1=
得，t 1/2=3
-10
606.42ln ⨯=150.48min
四、 思考题（20分）
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？
答：1）因为待测液是以蒸馏水作为溶剂的蔗糖水溶液，以蒸馏水的旋光度作为零点，则待测液的旋光度的变化反映出蔗糖的转化过程旋光度的变化。
2）本实验数据处理过程时，用旋光度的差值进行作图和计算，仪器精度误差可以抵消不计，故若不进行零点校正，对结果影响不大。
2. 蔗糖溶液为什么可粗略配制？这对结果有无影响？ 答：因为蔗糖的初始浓度对实验测定结果没有影响。
3.
蔗糖的转化速率常数k 与哪些因素有关？
答：蔗糖的转化速率常数k与温度，催化剂的浓度、种类等
4.试分析本实验误差来源，怎样减少实验误差？
答：（1）光源波长，须恒定。
（2）温度，应等温度恒定后在开始实验测量。
（3）操作误差，为减少误差，玻璃片应擦净，旋光管中不能有气泡，两次测量之间务必将旋光管洗净并润洗。
5.该反应按一级反应进行的条件是什么？
答：在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关。
6. 蔗糖水解用的蔗糖水溶液为什么必须现配？而不能久置再用？
答：因水中吸收二氧化碳呈偏酸性，久置后蔗糖会发生水解，影响旋光度测量。
创作编号：
GB8878185555334563BT9125XW
创作者：凤呜大王*。