Många avancerade gymnasie- och högskolestudenter utför ett experiment som kallas "jod-klocka" -reaktionen, där väte peroxid reagerar med jodid för att bilda jod och joden reagerar därefter med tiosulfatjon tills tiosulfatet har förbrukad. Vid den tidpunkten blir reaktionslösningarna blåa i närvaro av stärkelse. Experimentet hjälper eleverna att förstå grunderna för kemisk kinetik - hastigheterna med vilka reaktioner äger rum.
Aktiverings energi
Kemiska reaktioner är termodynamiskt ”gynnsamma” om produktens totala energi är lägre än reaktanternas totala energi. Bildningen av produkter kräver emellertid först bindningsbrott i reaktanterna, och den energi som krävs för att bryta dem representerar en energibarriär som kallas "aktiveringsenergin" eller Ea.
Mätning av aktiveringsenergi
Bestämningen av aktiveringsenergi kräver kinetiska data, dvs hastighetskonstanten, k, för reaktionen bestämd vid olika temperaturer. Studenten konstruerar sedan ett diagram över ln k på y-axeln och 1 / T på x-axeln, där T är temperaturen i Kelvin. Datapunkterna ska falla längs en rak linje vars lutning är lika med (-Ea / R), där R är den ideala gaskonstanten.
Jodklocka-aktiveringsenergi
Handlingen av (ln k) vs. (1 / T) för jodklockreaktionen bör avslöja en lutning på cirka -6230. Således (-Ea / R) = -6230. Genom att använda en idealgaskonstant på R = 8,314 J / K.mol ger Ea = 6800 * 8,314 = 51.800 J / mol, eller 51,8 kJ / mol.
