Rapport om aktiveringsenergi og reaktionen mellem Persulfationer og Iodidioner

Aktiveringsenergi

Formål Formålet er at eftervise Arrheniusligning ved at undersøge reaktionen mellem persulfationer og iodioner og derved bestemme aktiveringsenergien for denne reaktion Teori I dette forsøg skal vi beskæftige os med begrebet aktiveringsenergi. Populært sagt er aktiveringsenergien, den tilstrækkelige energi, som molekylerne skal have, når de passere hinanden for at kunne omdannes til produkt. Kort sagt; den energi det kræves for at starte en bestemt kemisk reaktion. Man kan også tænke det, som højden af den potentielle energibarrierer som adskiller reaktanten og produktets energiniveau. I store træk svarer aktiveringsenergien til højden af overgangstilstanden barrier. (transition state), som er den konfiguration af elektroner og atomkerner, der har det højeste energi niveau igennem et reaktionsforløb. I dette forsøg undersøges reaktionen mellem persulfationer og iodioner, som forløber således: S O + 2 I  2 SO + I I denne opløsning vil der hele tiden være nogle af ionerne, der støder sammen, men det er ikke hver gang der dannes produkt. Reaktanterne skal have den rigtige rumlige placering og rigtige hastighed, hvormed de støder sammen, for at de kan danne et kompleks, hvorefter det omdannes til produkt. Det ses på figuren at reaktanterne skal over et energibjerg før det bliver produkt og det svare til den kinetiske energi reaktanterne skal besidde før at reaktionen vil forløbe. Aktiveringsenergien kan dernæst beregnes ved følgende ligning: , R er gaskonstanten, T er temperaturen, k er hastighedskonstanten og k er hastighedskonstanten ved 0 kelvin. Hastighedskonstanterne finder vi også i udtrykkene for reaktionshastigheden, og det vides på foran at lige netop vores forsøg er en 2. ordens reaktion, og derved er reaktionshastigheden givet ved: Grafens forskrift er: og korrelationskoefficienten er på 0,9906. Vores værdier giver altså tilnærmelsesvis en ret linje og derfor kan vi konkludere at vores reaktion følger Arrhenius ligning.

Som det ses er hældningen , mens skæringen med y-aksen er ln(k ) og derfor kan disse værdier findes grafisk, ved at lave en tendenslinje.