一級反應(yīng)

1、一級反應(yīng)一級反應(yīng)????蔗糖的轉(zhuǎn)化蔗糖的轉(zhuǎn)化董娟董娟120242105120242105一、實驗?zāi)康呐c要求一、實驗?zāi)康呐c要求測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。了解反應(yīng)物濃度與旋光度之間的關(guān)系。了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的正確使用。二、預(yù)習(xí)要求二、預(yù)習(xí)要求了解用旋光儀測定蔗糖水解速率常數(shù)的原理和方法。簡單了解旋光儀的構(gòu)造和使用，了解旋光儀測定比旋光度的原理和方法。三、實驗原理三、實驗原理反應(yīng)速率只與某反應(yīng)物濃度成正比的反應(yīng)稱為一級

2、反應(yīng)，即AAkcdtdc??式中是反應(yīng)速率常數(shù)，cA是反應(yīng)物的濃度，t是時間，設(shè)為反應(yīng)物起始濃k0Ac度，積分可得。若以lncA對t做圖，可得一直線，其斜率的0lnlnAAcktc???絕對值即為反應(yīng)速率常數(shù)k。反應(yīng)速率還可用半衰期來表示。若為在t時間內(nèi)已經(jīng)起反應(yīng)了的反應(yīng)21tx物濃度，則在t時的反應(yīng)速率為積分可得)()(00xckdtxcdAA????xccktAA??00ln1當(dāng)反應(yīng)物濃度為起始濃度一半時，即時所需之時間，稱為半衰期

3、，021Acx?21t顯然kkcccktAAA693.02ln21ln100021????上式說明一級反應(yīng)的半衰期只決定于反應(yīng)速率常數(shù)k，而與起始濃度無關(guān)。這是一級反應(yīng)的一個特點。蔗糖轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為：C12H22O11（蔗糖）H2OC6H12O6（葡萄糖）C6H12O6（果糖）????H此反應(yīng)的反應(yīng)速率與蔗糖的濃度、水的濃度以及催化劑H的濃度有關(guān)。在（?）；—樣品管的長度（dm）；—濃度（g100ml）。lc作為反應(yīng)物的蔗糖是右旋性

4、的物質(zhì)，其比旋光度。生成物中，??0206.66?Da葡萄糖也是右旋性的物質(zhì)，其比旋光度。但果糖是左旋性物質(zhì)，其??0205.52?Da比旋光度??0209.91??Da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質(zhì)。因此，隨著反應(yīng)的進行，體系的右旋角不斷減小。反應(yīng)至某一瞬間，體系的旋光度可恰好等于零，而后就變成左旋，直至蔗糖完全轉(zhuǎn)化，這時左旋角達到最大值。設(shè)體系最初的旋光度為，則（t=0，蔗糖尚未轉(zhuǎn)化）?a0a00AcK

5、a反?最終體系的旋光度為（t=∞，蔗糖完全轉(zhuǎn)化）0AcKa生??上式中，K反和K生分別為反應(yīng)物與生成物之比例常數(shù)。當(dāng)時間為t時，蔗糖濃度為cA，此時旋光度為。ta??AAAtccKcKa???0生反綜合上面幾式可得)(00???????aaKKKaacA反生)(0???????aaKKKaactA反生代入積分式后，得0lnlnAAcktc???)ln()ln(0???????aaktaat若以對t做圖，得一直線，其斜率為k，從而求得反應(yīng)

6、的速率常數(shù))ln(??aatk。四、試劑與儀器四、試劑與儀器旋光儀1臺超級恒溫水浴1臺150mL錐形瓶2個移液管若干支分析純蔗糖溶液（10g蔗糖溶于50mL水中）4moldm3HCl溶液五、實驗步驟五、實驗步驟⑴了解、熟悉旋光儀的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法。⑵用蒸餾水校正儀器的零點：蒸餾水為非旋光物質(zhì)，可用以校正儀器的零點（即時儀器對應(yīng)的刻度）。校正時，先洗凈樣品管，將管一端加上蓋0?a子，并向管內(nèi)灌滿蒸餾水，使液體形成一凸出液面，然后在樣品