【実験】温度による反応速度の違いを測定する実験【時計反応】

試薬Ａ液、Ｂ液、Ｃ液を調整する

A液：0.1mol/L KIaq 50ml

B液：4×10^-3mol/L Na₂S₂O₃aq 50ml

C液：2%デンプン水50ml + 35%H₂O₂aq 1ml + 12mol/L氷酢酸 0.6ml

予備分も含めて多めに作ってあるよ。35%H₂O₂がなければ0.2mol/L H₂O₂を目指して調整しよう。

次の分量ごとに各液をビーカー分ける

A液8ml + B液8ml + 蒸留水8ml （混ぜる）…Ⅰ液

A液8ml + B液8ml + 蒸留水8ml （混ぜる） …Ⅱ液

A液8ml + B液8ml + 蒸留水8ml （混ぜる） …Ⅲ液

C液 8ml

各液をお湯、常温、氷水にビーカーを浸す

お湯に浸すグループ：Ⅰ液

室温で放置グループ：Ⅱ液

氷水に浸すグループ：Ⅲ液

お湯に浸すグループ：C液 8ml

室温で放置グループ：C液 8ml

氷水に浸すグループ：C液 8ml

各液を混合し、色が変わるまでの時間を測定する（1セットずつ時間の測定を行う）。

お湯：Ⅰ液 + お湯：C液 8ml

室温：Ⅱ液 + 室温：C液 8ml

氷水：Ⅲ液 + 氷水：C液 8ml

混合した直後はしっかりと混ぜ、その後は放置しよう。混合する前には各溶液の温度を計っておこう！

結果を確認する

お湯：Ⅰ液 + お湯：C液 8ml 　→　すぐに溶液が紫色に変化

室温：Ⅱ液 + 室温：C液 8ml 　→　少し時間が経ったら溶液が紫色に変化

氷水：Ⅲ液 + 氷水：C液 8ml　→　溶液が紫色になるのに時間がかかる

温度とかかった時間でグラフを作ってみても面白いよ

反応解説

この反応では２つの反応が起こります。

2KI + H₂O₂ + 2CH₃COOH → I₂ + 2H₂O + 2CH₃COOK …①

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆ …②

まず①の反応が起きてヨウ素I₂が生成されますが、瞬時にNa₂S₂O₃と反応して消費されてしまいます。Na₂S₂O₃が完全に無くなった後にI₂がようやく登場し、デンプンとヨウ素デンプン反応を起こして溶液を紫色にします。　

温度が高いほど反応速度が速くなり、Na₂S₂O₃がすぐに消費されてヨウ素デンプン反応が早くにでます。

こんな風に時間差がで起こる反応を時計反応と呼ぶよ。