Obsah
Mnoho pokročilých študentov stredných a vysokých škôl chémie vykonáva experiment známy ako „jódové hodiny“, pri ktorom peroxid vodíka reaguje s jodidom za vzniku jódu a jód následne reaguje s iónom tiosulfátu, kým sa tiosulfát nespotrebuje. V tomto okamihu reakčné roztoky za prítomnosti škrobu zmodra. Experiment pomáha študentom porozumieť základom chemickej kinetiky - rýchlosti reakcií.
Aktivačná energia
Chemické reakcie sú termodynamicky „priaznivé“, ak je celková energia produktov nižšia ako celková energia reaktantov. Tvorba produktov si však najskôr vyžaduje prerušenie väzby v reaktantoch a energia potrebná na ich prerušenie predstavuje energetickú bariéru známu ako „aktivačná energia“ alebo Ea.
Meranie aktivačnej energie
Stanovenie aktivačnej energie vyžaduje kinetické údaje, t.j. rýchlostnú konštantu, k, reakcie stanovenú pri rôznych teplotách. Študent potom skonštruuje graf ln k na osi y a 1 / T na osi x, kde T je teplota v Kelvinoch. Dátové body by mali padať pozdĺž priamky, ktorej sklon je rovný (-Ea / R), kde R je ideálna plynová konštanta.
Energia aktivácie jódovými hodinami
Graf (ln k) verzus (1 / T) pre reakciu jódových hodín by mal odhaliť sklon asi -6230. Teda (-Ea / R) = -6230. Použitím ideálnej plynovej konštanty R = 8,314 J / K.mol sa získa Ea = 6800 * 8,314 = 51 800 J / mol alebo 51,8 kJ / mol.