Indhold
Mange avancerede gymnasiestuderende og gymnasiekemistuderende udfører et eksperiment kendt som "iodur-reaktion", hvor brintperoxid reagerer med iodid til dannelse af jod, og jod reagerer derefter med thiosulfation, indtil thiosulfatet er blevet indtaget. På dette tidspunkt bliver reaktionsopløsningerne blå i nærvær af stivelse. Eksperimentet hjælper studerende med at forstå de grundlæggende elementer i kemisk kinetik - hvor hurtigt reaktionerne finder sted.
Aktiveringsenergi
Kemiske reaktioner er termodynamisk “gunstige”, hvis den samlede energi, produkterne er lavere end reaktanternes samlede energi. Dannelse af produkter kræver imidlertid først bindingsbrud i reaktanterne, og den energi, der kræves for at bryde dem, repræsenterer en energibarriere, der kaldes "aktiveringsenergi" eller Ea.
Måling af aktiveringsenergi
Bestemmelsen af aktiveringsenergi kræver kinetiske data, dvs. hastighedskonstanten, k, af reaktionen bestemt ved forskellige temperaturer. Studenten konstruerer derefter en graf over ln k på y-aksen og 1 / T på x-aksen, hvor T er temperaturen i Kelvin. Datapunkterne skal falde langs en lige linje, hvis hældning er lig med (-Ea / R), hvor R er den ideelle gaskonstant.
Jod-uraktiveringsenergi
Plottet for (ln k) vs. (1 / T) for iodurreaktionen skulle afsløre en hældning på ca. -6230. Således er (-Ea / R) = -6230. Ved anvendelse af en ideel gasskonstant på R = 8,1414 J / K.mol giver Ea = 6800 * 8,314 = 51,800 J / mol eller 51,8 kJ / mol.