आयोडीन क्लॉक रिएक्शन की सक्रियण ऊर्जा

कई उन्नत हाई स्कूल और कॉलेज के रसायन विज्ञान के छात्र "आयोडीन-घड़ी" प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाने वाला एक प्रयोग करते हैं, जिसमें हाइड्रोजन पेरोक्साइड आयोडीन बनाने के लिए आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, और आयोडीन बाद में थायोसल्फेट आयन के साथ प्रतिक्रिया करता है जब तक कि थायोसल्फेट नहीं हो जाता है ग्रहण किया हुआ। उस बिंदु पर, स्टार्च की उपस्थिति में प्रतिक्रिया समाधान नीले हो जाते हैं। प्रयोग छात्रों को रासायनिक गतिकी के मूल सिद्धांतों को समझने में मदद करता है - जिस गति से प्रतिक्रियाएं होती हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाएं थर्मोडायनामिक रूप से "अनुकूल" होती हैं यदि उत्पादों की समग्र ऊर्जा अभिकारकों की समग्र ऊर्जा से कम होती है। हालांकि, उत्पादों के निर्माण के लिए पहले अभिकारकों में बंधन टूटने की आवश्यकता होती है, और उन्हें तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा एक ऊर्जा अवरोध का प्रतिनिधित्व करती है जिसे "सक्रियण ऊर्जा" या ईए के रूप में जाना जाता है।

सक्रियण ऊर्जा के निर्धारण के लिए विभिन्न तापमानों पर निर्धारित प्रतिक्रिया की गतिज डेटा, अर्थात दर स्थिरांक, k की आवश्यकता होती है। छात्र तब y-अक्ष पर ln k और x-अक्ष पर 1/T का एक ग्राफ बनाता है, जहां T केल्विन में तापमान है। डेटा बिंदु एक सीधी रेखा के साथ गिरना चाहिए, जिसका ढलान (-ईए / आर) के बराबर है, जहां आर आदर्श गैस स्थिरांक है।

(एलएन के) बनाम की साजिश। (1/टी) आयोडीन घड़ी प्रतिक्रिया के लिए -6230 के बारे में एक ढलान प्रकट करना चाहिए। इस प्रकार, (-ईए/आर) = -6230। R = 8.314 J/K.mol के आदर्श गैस स्थिरांक का उपयोग करने से Ea = 6800 * 8.314 = 51,800 J/mol, या 51.8 kJ/mol मिलता है।