Muitos estudantes de química avançada do ensino médio realizam um experimento conhecido como reação com “relógio de iodo”, em que o peróxido de hidrogênio reage com o iodo para formar iodo e o iodo reage posteriormente com o íon tiossulfato até que o tiossulfato tenha sido consumido. Nesse ponto, as soluções de reação ficam azuis na presença de amido. O experimento ajuda os alunos a entender os fundamentos da cinética química - as velocidades nas quais as reações ocorrem.

Energia de Ativação

As reações químicas são termodinamicamente "favoráveis" se a energia total dos produtos for menor que a energia global dos reagentes. A formação de produtos, no entanto, requer primeiro a quebra da ligação nos reagentes, e a energia necessária para quebrá-los representa uma barreira de energia conhecida como “energia de ativação”, ou Ea.

Medição da Energia de Ativação

A determinação da energia de ativação requer dados cinéticos, ou seja, a constante de velocidade, k, da reação determinada em uma variedade de temperaturas. O aluno então constrói um gráfico de ln k no eixo y e 1 /t no eixo x, onde t é a temperatura em kelvin. Os pontos de dados devem cair ao longo de uma linha reta, cuja inclinação é igual a (-Ea /R), onde R é a constante de gás ideal.

Energia de Ativação de Relógio de Iodo -

O gráfico de (ln k) vs. (1 /T) para a reação do relógio de iodo deve revelar uma inclinação de cerca de -6230. Assim, (-Ea /R) = -6230. Usando uma constante de gás ideal de R = 8,314 J /K.mol dá Ea = 6800 * 8,314 = 51,800 J /mol, ou 51,8 kJ /mol.