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PAGEPAGE5实验五蔗糖的转化【实验目的】1.测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。2.了解旋光仪的构造、工作原理，掌握旋光仪的使用方法。【基本要求】1.了解在蔗糖反应的动力学方程式中，任何时刻t的蔗糖浓渡可以被反应体系在该时刻的选光度与反应终了时的选光度之差所替代的依据。2测定蔗糖转化率的速率常数的半衰期。3了解旋光仪的基本原理，掌握其实用方法。【实验原理】蔗糖转化反应为：C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，常以酸为催化剂，故反应在酸性介质中进行。由于反应中水是大量的，可以认为整个反应中水的浓度基本是恒定的。而H＋是催化剂，其浓度也是固定的。所以，此反应可视为准一级反应。其动力学方程为(1)式中，k为反应速率常数；C为时间t时的反应物浓度。将(1)式积分得：(2)式中，C0为反应物的初始浓度。当C=1/2C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。由(2)式可得：

(3)蔗糖及水解产物均为旋光性物质。但它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关。为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度的概念。比旋光度可用下式表示：(4)式中，t为实验温度(℃)；D为光源波长；α为旋光度；l为液层厚度(m)；C为浓度(kg·m-3)。由(4)式可知，当其它条件不变时，旋光度α与浓度C成正比。即：α＝KC(5)式中的K是一个与物质旋光能力、液层厚度、溶剂性质、光源波长、温度等因素有关的常数。在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[α]eq\o(\s\up5(20),\s\do2(D))=66.6°。产物中葡萄糖也是右旋性物质，其比旋光度[α]eq\o(\s\up5(20),\s\do2(D))=52.5°；而产物中的果糖则是左旋性物质，其比旋光度[α]eq\o(\s\up5(20),\s\do2(D))=-91.9°。因此，随着水解反应的进行，右旋角不断减小，最后经过零点变成左旋。旋光度与浓度成正比，并且溶液的旋光度为各组成的旋光度之和。若反应时间为0，t，∞时溶液的旋光度分别用α0，αt，α∞表示。则：α0＝K反C0(表示蔗糖未转化)(6)α∞＝K生C0(表示蔗糖已完全转化)(7)式(6)、(7)中的K反和K生分别为对应反应物与产物之比例常数。αt＝K反C＋K生（C0－C）(8)由(6)、(7)、(8)三式联立可以解得：(9)(10)将(9)、(10)两

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