Зміст
Багато студентів вищої школи з хімії та коледжу проводять експеримент, відомий як реакція «йодо-годинник», в якій перекис водню вступає в реакцію з йодидом, утворюючи йод, а йод згодом реагує з іоном тіосульфату, поки тіосульфат не буде витрачений. У цей момент реакційні розчини синіють у присутності крохмалю. Експеримент допомагає студентам зрозуміти основи хімічної кінетики - швидкість, з якою відбуваються реакції.
Енергія активації
Хімічні реакції є термодинамічно «сприятливими», якщо загальна енергія продуктів, що випускаються, нижча від загальної енергії реагентів. Однак утворення продуктів спочатку вимагає розриву зв'язків у реактивах, а енергія, необхідна для їх розриву, являє собою енергетичний бар'єр, відомий як "енергія активації", або Ea.
Вимірювання енергії активації
Визначення енергії активації вимагає кінетичних даних, тобто постійної швидкості, k, реакції, визначеної при різних температурах. Потім студент будує графік ln k на осі y та 1 / T на осі x, де T - температура в Кельвіні. Точки даних повинні падати вздовж прямої лінії, нахил якої дорівнює (-Ea / R), де R - ідеальна константа газу.
Енергія активації йодового годинника
Графік (ln k) vs. (1 / T) для реакції йодового годинника повинен виявити нахил приблизно -6230. Таким чином, (-Ea / R) = -6230. Використовуючи ідеальну константу газу R = 8,314 Дж / К.моль, дає Ea = 6800 * 8,314 = 51 800 Дж / моль, або 51,8 кДж / моль.