Багато просунутих студентів хімії середніх шкіл та коледжів проводять експеримент, відомий як реакція "йод-годинник", в якому водень пероксид реагує з йодидом, утворюючи йод, а йод згодом реагує з іоном тіосульфату, поки тіосульфат не буде споживаний. У цей момент реакційні розчини синіють у присутності крохмалю. Експеримент допомагає студентам зрозуміти основи хімічної кінетики - швидкості, з якими відбуваються реакції.
Енергія активації
Хімічні реакції є термодинамічно «сприятливими», якщо загальна енергія продуктів нижче загальної енергії реагентів. Однак утворення продуктів спочатку вимагає розриву зв'язків у реагентах, і енергія, необхідна для їх розриву, являє собою енергетичний бар'єр, відомий як "енергія активації", або Еа.
Вимірювання енергії активації
Для визначення енергії активації потрібні кінетичні дані, тобто константа швидкості, k, реакції, визначена при різних температурах. Потім студент будує графік ln k на осі y та 1 / T на осі x, де T - температура в Кельвіні. Точки даних повинні падати вздовж прямої лінії, нахил якої дорівнює (-Ea / R), де R - ідеальна газова постійна.
Йодова енергія активації годинника
Сюжет (ln k) vs. (1 / Т) для реакції йодного годинника має виявити нахил близько -6230. Таким чином, (-Ea / R) = -6230. Використання ідеальної газової константи R = 8,314 Дж / Кмоль дає Еа = 6800 * 8,314 = 51800 Дж / моль, або 51,8 кДж / моль.
