Aktivierungsenergie der Iod-Uhr-Reaktion

Viele fortgeschrittene Chemie- und Chemiestudenten f├╝hren ein Experiment durch, das als "Iod-Clock" -Reaktion bekannt ist, bei dem Wasserstoffperoxid mit Iodid unter Bildung von Iod reagiert und das Iod anschlie├čend mit Thiosulfationen reagiert, bis das Thiosulfat verbraucht ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Reaktionsl├Âsungen in Gegenwart von St├Ąrke blau. Das Experiment hilft den Sch├╝lern, die Grundlagen der chemischen Kinetik zu verstehen - die Geschwindigkeit, mit der Reaktionen stattfinden.

Aktivierungsenergie

Chemische Reaktionen sind thermodynamisch "g├╝nstig", wenn die Gesamtenergie der Produkte niedriger ist als die Gesamtenergie der Reaktanten. Die Bildung von Produkten erfordert jedoch zuerst einen Bindungsbruch in den Reaktanten, und die Energie, die ben├Âtigt wird, um sie zu brechen, stellt eine Energiebarriere dar, die als "Aktivierungsenergie" oder Ea bekannt ist.

Messung der Aktivierungsenergie

Die Bestimmung der Aktivierungsenergie erfordert kinetische Daten, d. H. Die Geschwindigkeitskonstante k der Reaktion, die bei einer Vielzahl von Temperaturen bestimmt wird. Der Student konstruiert dann einen Graphen von ln k auf der y-Achse und 1 / T auf der x-Achse, wobei T die Temperatur in Kelvin ist. Die Datenpunkte sollten entlang einer geraden Linie fallen, deren Steigung gleich (-Ea / R) ist, wobei R die ideale Gaskonstante ist.

Jod-Uhr-Aktivierungsenergie

Die Auftragung von (ln k) gegen (1 / T) f├╝r die Iod-Taktreaktion sollte eine Steigung von etwa -6230 ergeben. Also, (-Ea / R) = -6230. Unter Verwendung einer idealen Gaskonstante von R = 8,314 J / K ┬Ě mol ergibt sich Ea = 6800 ┬Ě 8,314 = 51,800 J / mol oder 51,8 kJ / mol.

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