测量反应速率

可通过确定 反应物或产物的浓度随时间的变化 来研究反应速率。浓度变化可以通过 旋光法、光谱法或压力测量 等实验技术来测量。旋光法使用平面偏振光，电场只沿一个平面定向。它可测量化合物 旋转偏振光的能力，这取决于 存在的化合物的分子结构。考虑蔗糖的水解，这一过程 可产生葡萄糖和果糖。旋光计用于测量通过 反应蔗糖溶液的平面偏振光的 旋转度。蔗糖引起顺时针旋转，而葡萄糖和果糖引起 逆时针旋转。通过以设定的时间间隔测量光的旋转度，可以计算出蔗糖、葡萄糖或果糖 的相对浓度，并确定反应速率。还可以使用分光光度法，利用反应物或产物 吸收特定波长的光的能力 来测量反应速率。感兴趣物质的浓度越高，其吸光度将越强。例如，无色氢气 与紫碘蒸气反应形成无色 碘化氢。碘蒸气吸收黄绿色区域的光 并反射紫光。在反应过程中，分光光度计 测量样品吸收的光量 并分析透射的光。因此，随着反应的进行，黄绿色吸光度降低，从而观察到 碘蒸气浓度降低。利用朗伯-比尔定律，可以计算出在不同时间点吸收的光的强度，并将其与浓度的变化联系起来。或者，如果其中一种反应物或产物是气体，则通过监测压力变化来测量压力 以确定反应速率。例如，在过氧化氢分解期间，使用压力计 来监测释放的氧气的压力来研究反应速率。随着反应的进行和更多氧气的释放，压力会上升。使用理想气体方程，将不同时间点记录的压力值 转换为浓度。浓度随时间的变化 用于确定反应速率。对于长时间的反应，可以以固定的时间间隔从反应混合物中 取出样品或等分试样。然后使用 气相色谱、质谱或滴定 等仪器技术测量相对浓度，以计算反应速率。