蔗糖水解反应速率常数测定的改进和探讨

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1、蔗糖水解反应速率常数测定的改进和探讨摘　　要本实验测定了盐酸溶液中氢离子的浓度与活度，研究表明，两者分别与盐酸催化蔗糖水解反应的速率常数k呈指数关系。根据拟合的结果计算出k值并与实验值比较，结果表明氢离子活度的拟合度较高。本文也对蔗糖水解反应实验数据的处理提出另一种方法，简化了实验过程,提高了实验结果的准确度。关键词：蔗糖水解；氢离子浓度；氢离子活度；反应速率常数；数据处理的改进Improvementanddiscussiononthedeterminationofreactionrateconstant

2、ofsucrosehydrolysisAbstractThehydrogenionconcentrationandhydrogenionactivityofhydrochloricacidsolutionweredetermined.Studieshaveshownthattheyshowindexrelationshipwithreactionrateconstantkofsucrosehydrolysisreaction.Thecalculatedkaccordingtothefittingresul

3、tswerecomparedwiththekobtainedfromtheexperiment.Inthispaper,anewmethodwasproposedtoprocesstheexperimentaldataofsucrosehydrolysis.Theexperimentalprocessesweresimplifiedandtheaccuracyoftheexperimentalresultswasimproved.Keywords:hydrolysisofsucrose;hydrogeni

4、onconcentration;hydrogenionactivity;reactionrateconstant;improvementofdataprocessing目录1文献综述11.1实验原理11.1.1盐酸催化蔗糖水解反应11.1.2反应物质的旋光性21.1.3对旋光法测定盐酸测定蔗糖反应速率常数数据处理的改进31.2课题研究意义52实验部分52.1仪器及药品52.1.1仪器52.1.2药品52.2实验步骤52.2.1盐酸溶液中氢离子浓度的测定62.2.2盐酸溶液中氢离子活度的测定72.2.3旋光

5、法测定盐酸催化蔗糖水解反应速率常数83结果与讨论103.1酸碱滴定法测定氢离子的浓度103.2不同温度下测定蔗糖水解的反应速率常数与氢离子浓度的关系103.2.130°C恒温测定蔗糖水解的反应速率常数与氢离子浓度的关系.103.2.222°C恒温测定蔗糖水解的反应速率常数与氢离子浓度的关系.133.3不同温度下蔗糖水解反应速率常数与氢离子活度的关系163.3.130°C时盐酸催化蔗糖水解反应速率常数与氢离子活度的关系163.3.222°C时盐酸催化蔗糖水解反应速率常数与氢离子活度的关系173.4对旋光法测

6、定蔗糖水解反应速率常数实验数据处理的改进183.4.130°C恒温对测定蔗糖水解反应速率常数实验数据处理的改进.183.4.222°C恒温对测定蔗糖水解反应速率常数实验数据处理的改进.234结论27参考文献28致　　谢291文献综述1.1实验原理1.1.1盐酸催化蔗糖水解反应蔗糖水解反应速率常数的测定是一个典型的动力学实验,是物理化学经典实验之一。蔗糖在H+催化作用下水解或葡萄糖和果糖，反应方程式为：C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖它是一个二级反应，在纯水中此反应的速

7、率极慢，通常需要在H+催化作用下进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应过程中水的浓度可以认为不变，而且H+是催化剂，其浓度保持不变。因此在一定酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，而反应速度与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应，故蔗糖的转化反应视为一级反应[1]。一级反应的的速率方程可由下式表示：（1）cA为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。将（1）式分离变量后进行定积分：当t=0时，cA=cA0t=t时，cA=cA;定积分式为：（2）积分结果：（3）(3)式是的直线方程。反应进行过程

8、中，测定不同时刻t时反应系统中蔗糖的浓度cA，取得若干组cA、t的数据后，以lncA对t作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为-k[2]。然而反应是在不断进行的，要快速分析出反应物的浓度是困难的，26而一般测量化学反应速率的基本思路为：化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），自然与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。其可用于测量的物质的性质