Sok haladó középiskolai és főiskolai kémiai hallgató végez egy kísérletet, amelyet „jód-óra” reakciónak neveznek, amelyben hidrogén a peroxid a jodiddal reagálva jódot képez, és a jód ezt követően tioszulfát-ionral reagál, amíg a tioszulfátot el nem állítják. elfogyasztott. Ekkor a reakcióoldatok keményítő jelenlétében elkékülnek. A kísérlet segít a hallgatóknak megérteni a kémiai kinetika alapjait - a reakciók sebességét.
Aktiválási energia
A kémiai reakciók termodinamikailag „kedvezőek”, ha a termékek összes energiája alacsonyabb, mint a reagensek teljes energiája. A termékek képződéséhez azonban először a reaktánsokban meg kell szakadni a kötés, és a megszakadásukhoz szükséges energia az „aktivációs energiának” vagy Ea-nak nevezett energiagátat képviseli.
Aktiválási energia mérése
Az aktiválási energia meghatározásához kinetikus adatokra van szükség, vagyis a reakció hőmérsékleti állandója, k, különféle hőmérsékleteken. Ezután a hallgató elkészíti az y tengelyen ln k és az x tengely 1 / T grafikonját, ahol T a hőmérséklet Kelvinben. Az adatpontoknak egy egyenes mentén kell esniük, amelynek lejtése egyenlő (-Ea / R), ahol R az ideális gázállandó.
Jód-óra aktiválási energia
A (ln k) vs. (1 / T) a jódórareakciónak körülbelül -6230 meredekséget kell mutatnia. Így (-Ea / R) = -6230. R = 8,314 ideális gázállandó alkalmazásával J / K.mol Ea = 6800 * 8,314 = 51,800 J / mol, vagy 51,8 kJ / mol.