Mange avanserte videregående skole- og høyskolestudenter utfører et eksperiment kjent som "jod-klokke" -reaksjonen, der hydrogen peroksid reagerer med jod for å danne jod, og jod reagerer deretter med tiosulfation inntil tiosulfatet har vært forbrukes. På det tidspunktet blir reaksjonsløsningene blå i nærvær av stivelse. Eksperimentet hjelper studentene til å forstå det grunnleggende i kjemisk kinetikk - hastighetene reaksjonene finner sted.
Aktiveringsenergi
Kjemiske reaksjoner er termodynamisk "gunstige" hvis den totale energien produktene er lavere enn den totale energien til reaktantene. Dannelsen av produkter krever imidlertid først bindingsbrudd i reaktantene, og energien som kreves for å bryte dem representerer en energibarriere kjent som "aktiveringsenergi", eller Ea.
Måling av aktiveringsenergi
Bestemmelsen av aktiveringsenergi krever kinetiske data, dvs. hastighetskonstanten, k, av reaksjonen bestemt ved en rekke temperaturer. Eleven konstruerer deretter en graf av ln k på y-aksen og 1 / T på x-aksen, der T er temperaturen i Kelvin. Datapunktene skal falle langs en rett linje, hvis skråning er lik (-Ea / R), hvor R er den ideelle gasskonstanten.
Jodklokke-aktiveringsenergi
Handlingen til (ln k) vs. (1 / T) for jodurreaksjonen skulle avsløre en skråning på ca. -6230. Dermed er (-Ea / R) = -6230. Ved å bruke en ideell gasskonstant på R = 8,314 J / K.mol gir Ea = 6800 * 8,314 = 51.800 J / mol, eller 51,8 kJ / mol.