Co to jest teoria zderzeń?

W chemii teoria zderzeń wyjaśnia, dlaczego zachodzą pewne reakcje chemiczne, a także dlaczego ich szybkość jest różna w zależności od tego, która zachodzi. W 1916 i 1918 roku Max Trautz i William Lewis wymyślili teorię zderzenia, aby wyjaśnić reakcje chemiczne. Odkryli, że aby zaszła reakcja chemiczna, cząsteczki musiały zderzyć się, a do reakcji potrzebna była wystarczająca ilość energii.

Podczas reakcji chemicznej cząsteczki substratu oddziałują ze sobą, tworząc nowe produkty. Chociaż istnieje wiele różnych rodzajów reakcji chemicznych, cząsteczki substratu muszą zetknąć się ze sobą, jeśli zajdzie jakakolwiek reakcja. Teoria zderzeń mówi, że jeśli cząsteczki substratu zderzą się, może dojść do reakcji chemicznej, chociaż sama kolizja nie jest gwarancją następnej reakcji.

Cząsteczki cały czas się ze sobą zderzają, ale reakcje chemiczne nie zawsze zachodzą. Teoria zderzeń mówi, że istnieją specyficzne czynniki, które określają, czy zachodzi reakcja chemiczna, czy nie. Dwa główne czynniki, które są brane pod uwagę w tej teorii, to orientacja cząsteczek podczas zderzenia, a także ilość powstałej energii.

Kiedy dwie cząsteczki zderzają się ze sobą, ważna jest orientacja każdej cząsteczki. Wszystkie cząsteczki mają określony kształt, więc ich zderzenie wpływa na to, czy zareagują, czy nie. Jeśli cząsteczki nie są odpowiednio ustawione, mogą się wzajemnie odbijać. Z drugiej strony, jeśli cząsteczki są zorientowane w taki sposób, że obszary aktywne pokrywają się, wówczas może zachodzić reakcja chemiczna, o ile spełnione są drugie wymagania teorii zderzeń.

Oprócz tego, że cząsteczki zderzają się w określony sposób, teoria zderzeń stwierdza, że ​​do zajścia reakcji chemicznej wymagana jest pewna ilość energii. Energia ta jest określana jako energia aktywacji, a różne ilości energii są niezbędne do różnych reakcji. Jeśli energia wytworzona w wyniku zderzenia jest mniejsza niż wymagana energia aktywacji, reakcja chemiczna nie nastąpi. Powodem, dla którego energia aktywacji jest konieczna, jest to, że wiązania chemiczne w cząsteczkach substratu muszą zostać zerwane.

Niektóre czynniki fizyczne mogą powodować wzrost liczby udanych kolizji. Zwiększając stężenie lub liczbę cząsteczek substratu, istnieje większa szansa, że ​​cząsteczki zderzą się z prawidłową orientacją. Ponadto zwiększenie temperatury roztworu zawierającego obie cząsteczki prowadzi do wzrostu energii, z którą zderzają się cząsteczki. Oznacza to, że istnieje większa szansa na osiągnięcie lub przekroczenie progu energii aktywacji.