Sisu
Paljud keskkooli ja kolledži edasijõudnud keemiaõpilased viivad läbi katse, mida nimetatakse joodikella reaktsiooniks ja milles vesinikperoksiid reageerib jodiidiga joodi moodustamiseks ning jood reageerib seejärel tiosulfaatiooniga, kuni tiosulfaat on tarbitud. Sel hetkel muutuvad reaktsioonilahused tärklise juuresolekul siniseks. Katse aitab õpilastel mõista keemilise kineetika põhialuseid - reaktsioonide toimumise kiirust.
Aktiveerimise energia
Keemilised reaktsioonid on termodünaamiliselt "soodsad", kui toodete koguenergia on madalam kui reagentide koguenergia. Produktide moodustumine nõuab kõigepealt reagentides sideme purunemist ja nende purustamiseks vajalik energia kujutab endast energiabarjääri, mida nimetatakse „aktiveerimisenergiaks“ ehk Ea.
Aktiveerimisenergia mõõtmine
Aktiveerimisenergia määramiseks on vaja kineetilisi andmeid, st reaktsiooni kiiruskonstanti k, mis on määratud erinevatel temperatuuridel. Seejärel konstrueerib õpilane graafiku ln k y-teljel ja 1 / T x-teljel, kus T on temperatuur Kelvinites. Andmepunktid peaksid langema sirgjoont pidi, mille kalle on võrdne (-Ea / R), kus R on ideaalne gaasi konstant.
Joodi aktiveerimise energia
Joodi kellareaktsiooni graafik (ln k) vs (1 / T) peaks näitama kaldenurka umbes -6230. Seega (-Ea / R) = -6230. Ideaalse gaasikonstandi R = 8,314 J / K.mol abil saadakse Ea = 6800 * 8,314 = 51,800 J / mol või 51,8 kJ / mol.