Kľúčový rozdiel - teória kolízie vs. teória prechodného stavu
Kolízna teória a teória prechodného stavu sú dve teórie, ktoré sa používajú na vysvetlenie reakčných rýchlostí rôznych chemických reakcií na molekulárnej úrovni. Kolízna teória popisuje zrážky molekúl plynu v chemických reakciách v plynnej fáze. Teória prechodného stavu vysvetľuje reakčné rýchlosti predpokladom tvorby medziproduktov, ktoré sú prechodnými stavmi. Kľúčovým rozdielom medzi kolíznou teóriou a teóriou prechodového stavu je to, že kolízna teória sa týka kolízií medzi molekulami plynu, zatiaľ čo teória prechodného stavu sa týka tvorby medziproduktov v prechodných stavoch.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je teória kolízie
3. Čo je teória prechodného stavu
4. Vedľajšie porovnanie - teória kolízie vs. teória prechodného stavu v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je to kolízna teória?
Kolízna teória vysvetľuje, že k chemickým reakciám v plynnej fáze dochádza pri zrážke molekúl s dostatočnou kinetickou energiou. Táto teória je postavená na kinetickej teórii plynov (kinetická teória plynov popisuje, že plyny obsahujú častice, ktoré nemajú definované objemy, ale majú definované hmotnosti a že medzi týmito časticami plynu nie sú medzimolekulové príťažlivosti alebo odpudzovania).
Obrázok 01: Ak je v malom objeme veľa plynných častíc, potom je vysoká koncentrácia, potom je vysoká pravdepodobnosť kolízie s dvoma plynnými časticami. To má za následok vysoký počet úspešných kolízií
Podľa teórie kolízií iba niekoľko zrážok medzi plynnými časticami spôsobuje, že tieto častice prechádzajú značnými chemickými reakciami. Tieto kolízie sú známe ako úspešné kolízie. Energia potrebná na tieto úspešné zrážky sa nazýva aktivačná energia. Tieto kolízie môžu spôsobiť rozbitie a tvorbu chemických väzieb.
Čo je teória prechodného stavu?
Teória prechodného stavu naznačuje, že medzi stavom, v ktorom sú molekuly reaktantmi, a stavom, v ktorom sú molekuly produktmi, existuje stav známy ako prechodný stav. Na stanovenie reakčných rýchlostí elementárnych reakcií je možné použiť teóriu prechodného stavu. Podľa tejto teórie sú reaktanty, produkty a zlúčeniny prechodného stavu navzájom v chemickej rovnováhe.
Obrázok 02: Diagram ukazujúci reaktanty, produkty a komplexy prechodného stavu
Teóriu prechodného stavu možno použiť na pochopenie mechanizmu elementárnej chemickej reakcie. Táto teória je presnejšou alternatívou k Arrheniovej rovnici. Podľa teórie prechodného stavu existujú tri hlavné faktory ovplyvňujúce mechanizmus reakcie;
- Koncentrácia zlúčeniny v prechodnom stave (známa ako aktivovaný komplex)
- Rýchlosť rozpadu aktivovaného komplexu - to určuje rýchlosť tvorby požadovaného produktu
- Spôsob štiepenia aktivovaného komplexu - ten určuje produkty tvorené pri chemickej reakcii
Podľa tejto teórie však existujú dva prístupy k chemickej reakcii; aktivovaný komplex sa môže vrátiť do reaktantnej formy alebo sa môže rozpadnúť za vzniku produktu (produktov). Energetický rozdiel medzi energiou reaktantov a energiou prechodného stavu je známy ako aktivačná energia.
Aký je rozdiel medzi teóriou kolízie a teóriou prechodného stavu?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Kolízna teória vs prechodná štátna teória |
|
| Kolízna teória vysvetľuje, že k chemickým reakciám v plynnej fáze dochádza pri zrážke molekúl s dostatočnou kinetickou energiou. | Teória prechodného stavu naznačuje, že medzi stavom, v ktorom sú molekuly reaktantmi, a stavom, v ktorom sú molekuly produktmi, existuje stav známy ako prechodný stav. |
| Princíp | |
| Kolízna teória tvrdí, že k chemickým reakciám (v plynnej fáze) dochádza v dôsledku kolízií medzi reaktantmi. | Teória prechodného stavu tvrdí, že chemické reakcie prebiehajú prechodom. |
| Požiadavky | |
| Podľa teórie kolízií iba úspešné kolízie spôsobujú chemické reakcie. | Podľa teórie prechodného stavu bude chemická reakcia postupovať, ak reaktanty dokážu prekonať bariéru aktivačnej energie. |
Zhrnutie - Teória kolízie vs. Teória prechodného stavu
Na vysvetlenie reakčných rýchlostí a mechanizmov rôznych chemických reakcií sa používa teória zrážok a teória prechodného stavu. Rozdiel medzi teóriou kolízie a teóriou prechodového stavu spočíva v tom, že kolízna teória sa týka kolízií medzi molekulami plynu, zatiaľ čo teória prechodného stavu sa týka tvorby medziproduktov v prechodných stavoch.
