Molti studenti avanzati di chimica del liceo ed eseguono un esperimento noto come la reazione di "iodio-orologio", nel quale il perossido di idrogeno reagisce con ioduro a iodio forma e lo iodio successivamente reagisce con lo ione tiosolfato fino a quando il tiosolfato è stato consumato. A quel punto, le soluzioni di reazione diventano blue in presenza di amido. L'esperimento aiuta gli studenti a comprendere i fondamenti della cinetica chimica — la velocità a cui le reazioni avvengono.
Energia di attivazione
Le reazioni chimiche sono termodinamicamente "favorevoli" se l'energia complessiva i prodotti è inferiore rispetto all'energia complessiva dei reagenti. La formazione di prodotti, tuttavia, richiede innanzitutto la rottura del legame in reagenti e l'energia necessaria per rompere loro rappresenta una barriera di energia conosciuta come la "energia di attivazione", o Ea.
Misura dell'energia di attivazione
La determinazione dell'energia di attivazione richiede dati cinetici, vale a dire, la velocità costante, k, della reazione determinata in una varietà di temperature. Lo studente costruisce poi un grafico di ln k sull'asse y e 1/T sull'asse x, dove T è la temperatura in Kelvin. I punti di dati dovrebbero cadere lungo una linea retta, la pendenza dei quali è uguale a (-Ea/R), dove R è la costante di gas ideale.
Energia di attivazione di iodio-orologio
La trama di (ln k) vs (1/T) per la reazione di orologio di iodio dovrebbe rivelare una pendenza di circa-6230. Così, (-Ea/R) =-6230. Utilizzo di una costante di gas ideale di R = 8,314 J/K.mol dà Ea = 6800 * 8.314 = 51.800 J/mol, o 51,8 kJ/mol.