欧阳化创编 2021.02.06
（六） 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
时间：2021.02.06 创作：欧阳化
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
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C12H22O11（蔗糖）+ H2O 糖）+ C6H12O6（果糖）
C6H12O6 （葡萄
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
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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（
t－
0－
）
从上式可见，以ln（）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。恒温槽调至55℃。
2、开启旋光仪，按下“光源”和“测量”。预热10分钟
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