Tartalom
Számos középiskolai és főiskolai kémiai hallgató elvégzi a „jód-óra” reakciónak nevezett kísérletet, amelynek során a hidrogén-peroxid a jodiddal reagálva jódot képez, és a jód ezt követően reagál a tioszulfát-ionnal, amíg a tioszulfát elfogy. Ezen a ponton a reakcióoldatok keményítő jelenlétében kékké válnak. A kísérlet segít a hallgatóknak megérteni a kémiai kinetika alapjait - a reakciók sebességét.
Aktiválási energia
A kémiai reakciók termodinamikailag „kedvezőek”, ha a termékek összenergia alacsonyabb, mint a reagensek teljes energiája. A termékek képződéséhez azonban először a reagensekben kötés megszakadása szükséges, és az ezek megbontásához szükséges energia egy „gátló energia” vagy Ea néven ismert energiagátot jelent.
Az aktiválási energia mérése
Az aktivációs energia meghatározásához kinetikai adatokra, azaz a reakció sebességállandójára, különféle hőmérsékleteken meghatározva. A hallgató ezután elkészíti az ln k gráfot az y tengelyen és 1 / T az x tengelyen, ahol T a hõmérséklet Kelvinben. Az adatpontoknak egyenes vonal mentén kell esniük, amelynek lejtése egyenlő (-Ea / R), ahol R az ideális gázállandó.
Jódóra aktiválási energia
Az (ln k) vs. (1 / T) ábrája a jódóra reakcióhoz kb. -6230 lejtést mutat. Így (-Ea / R) = -6230. R = 8,314 J / K.mol ideális gázállandó alkalmazásával Ea = 6800 * 8,314 = 51 800 J / mol vagy 51,8 kJ / mol.