Wat is de botsingstheorie?
In de chemie geeft de botsingstheorie een verklaring waarom bepaalde chemische reacties plaatsvinden, en ook waarom de snelheden van deze reacties verschillen, afhankelijk van welke reactie plaatsvindt. In 1916 en 1918 bedachten Max Trautz en William Lewis de botsingstheorie om chemische reacties te verklaren. Ze ontdekten dat voor een chemische reactie de moleculen moesten botsen en er ook voldoende energie moest zijn om de reactie te laten verlopen.
Tijdens een chemische reactie werken substraatmoleculen samen om nieuwe producten te vormen. Hoewel er veel verschillende soorten chemische reacties zijn, moeten de substraatmoleculen met elkaar in contact komen als er een reactie optreedt. De botsingstheorie stelt dat als de substraatmoleculen wel botsen, er een chemische reactie kan optreden, hoewel de botsing alleen geen garantie is voor een volgende reactie.
Moleculen botsen altijd met elkaar, maar chemische reacties treden niet altijd op. De botsingstheorie stelt dat er specifieke factoren zijn die bepalen of een chemische reactie zal optreden of niet. De twee belangrijkste factoren die door deze theorie worden overwogen, zijn de oriëntatie van de moleculen wanneer ze botsen en ook de hoeveelheid energie die ontstaat.
Wanneer twee moleculen tegen elkaar botsen, is de oriëntatie van elk molecuul belangrijk. Alle moleculen hebben een specifieke vorm, dus hoe ze botsen beïnvloedt of ze reageren of niet. Als de moleculen niet goed zijn uitgelijnd, kunnen ze van elkaar stuiteren. Aan de andere kant, als de moleculen zodanig zijn georiënteerd dat de actieve gebieden op één lijn liggen, kan een chemische reactie optreden zolang aan de tweede eis van de botsingstheorie wordt voldaan.
Behalve dat moleculen op een specifieke manier botsen, stelt de botsingstheorie dat een bepaalde hoeveelheid energie nodig is om de chemische reactie te laten plaatsvinden. Deze energie wordt de activeringsenergie genoemd en verschillende hoeveelheden energie zijn nodig voor verschillende reacties. Als de door de botsing geproduceerde energie minder is dan de vereiste activeringsenergie, zal de chemische reactie niet optreden. De reden dat activeringsenergie nodig is, is dat chemische bindingen in de substraatmoleculen moeten worden verbroken.
Bepaalde fysieke factoren kunnen een toename van het aantal succesvolle botsingen veroorzaken. Door de concentratie, of het aantal, van de substraatmoleculen te verhogen, is er een grotere kans dat moleculen botsen met de juiste oriëntatie. Bovendien leidt het verhogen van de temperatuur van de oplossing die beide moleculen bevat tot een toename van de energie waarmee de moleculen botsen. Dit betekent dat er een grotere kans is dat de activeringsenergiedrempel wordt bereikt of overschreden.