많은 고급 고등학교 및 대학 화학 학생들이 수소가 발생하는 "요오드 시계"반응으로 알려진 실험을 수행합니다. 과산화물은 요오드화물과 반응하여 요오드를 형성하고, 요오드는이어서 티오 황산염이 될 때까지 티오 황산염 이온과 반응합니다. 소비. 이 시점에서 반응 용액은 전분이 있으면 파란색으로 변합니다. 이 실험은 학생들이 반응이 일어나는 속도 인 화학 역학의 기초를 이해하는 데 도움이됩니다.
활성화 에너지
화학 반응은 제품의 전체 에너지가 반응물의 전체 에너지보다 낮을 경우 열역학적으로 "우수"합니다. 그러나 생성물의 형성은 먼저 반응물에서 결합이 끊어 져야하며, 이를 깨는 데 필요한 에너지는 "활성화 에너지"또는 Ea로 알려진 에너지 장벽을 나타냅니다.
활성화 에너지 측정
활성화 에너지를 결정하려면 다양한 온도에서 결정된 반응의 속도 상수 k와 같은 운동 데이터가 필요합니다. 그런 다음 학생은 y 축에 ln k 그래프를, x 축에 1 / T 그래프를 만듭니다. 여기서 T는 켈빈 온도입니다. 데이터 포인트는 직선을 따라야하며 기울기는 (-Ea / R)과 같습니다. 여기서 R은 이상 기체 상수입니다.
요오드 시계 활성화 에너지
(ln k) 대. (1 / T) 요오드 시계 반응은 약 -6230의 기울기를 나타내야합니다. 따라서 (-Ea / R) = -6230. R = 8.314 J / K.mol의 이상 기체 상수를 사용하면 Ea = 6800 * 8.314 = 51,800 J / mol 또는 51.8 kJ / mol이됩니다.
