Ključna razlika – teorija trka proti teoriji prehodnega stanja
Teorija trka in teorija prehodnega stanja sta dve teoriji, ki se uporabljata za razlago reakcijskih hitrosti različnih kemičnih reakcij na molekularni ravni. Teorija trkov opisuje trke plinskih molekul v kemijskih reakcijah v plinski fazi. Teorija prehodnih stanj razlaga reakcijske hitrosti s predpostavko nastajanja vmesnih spojin, ki so prehodna stanja. Ključna razlika med teorijo trkov in teorijo prehodnih stanj je, da se teorija trkov nanaša na trke med molekulami plina, medtem ko se teorija prehodnih stanj nanaša na tvorbo vmesnih spojin v prehodnih stanjih.
Kaj je teorija trkov?
Teorija trkov pojasnjuje, da do kemičnih reakcij v plinski fazi pride, ko molekule trčijo z zadostno kinetično energijo. Ta teorija temelji na kinetični teoriji plinov (kinetična teorija plinov opisuje, da plini vsebujejo delce, ki nimajo določene prostornine, imajo pa določene mase, in med temi delci plinov ni medmolekularnih privlačnosti ali odbijanja).
Slika 01: Če je v majhni prostornini veliko delcev plina, je koncentracija visoka, potem je verjetnost trka dveh delcev plina velika. Posledica tega je veliko število uspešnih trkov
V skladu s teorijo trkov le nekaj trkov med delci plina povzroči, da ti delci opravijo znatne kemične reakcije. Ti trki so znani kot uspešni trki. Energija, potrebna za te uspešne trke, je znana kot aktivacijska energija. Ti trki lahko povzročijo zlom in nastanek kemičnih vezi.
Kaj je teorija prehodnega stanja?
Teorija prehodnih stanj kaže, da je med stanjem, kjer so molekule reaktanti, in stanjem, kjer so molekule produkti, stanje, znano kot prehodno stanje. Teorijo prehodnega stanja lahko uporabimo za določanje reakcijskih hitrosti elementarnih reakcij. Po tej teoriji so reaktanti, produkti in spojine v prehodnem stanju med seboj v kemijskem ravnovesju.
Slika 02: Diagram, ki prikazuje reaktante, produkte in komplekse prehodnih stanj
Teorijo prehodnega stanja lahko uporabimo za razumevanje mehanizma elementarne kemijske reakcije. Ta teorija je natančnejša alternativa Arrheniusovi enačbi. Po teoriji prehodnega stanja obstajajo trije glavni dejavniki, ki vplivajo na mehanizem reakcije;
- Koncentracija spojine v prehodnem stanju (znane kot aktivirani kompleks)
- Hitrost razgradnje aktiviranega kompleksa – ta določa hitrost tvorbe želenega produkta
- Način razgradnje aktiviranega kompleksa – ta določa produkte, ki nastanejo v kemijski reakciji
Vendar pa po tej teoriji obstajata dva pristopa k kemijski reakciji; aktivirani kompleks se lahko vrne v obliko reaktanta ali pa razpade, da nastane produkt(-i). Energijska razlika med energijo reaktanta in energijo prehodnega stanja je znana kot aktivacijska energija.
Kakšna je razlika med teorijo trka in teorijo prehodnega stanja?
Teorija trka proti teoriji prehodnega stanja |
|
| Teorija trkov pojasnjuje, da do kemičnih reakcij v plinski fazi pride, ko molekule trčijo z zadostno kinetično energijo. | Teorija prehodnega stanja kaže, da je med stanjem, kjer so molekule reaktanti, in stanjem, kjer so molekule produkti, stanje, znano kot prehodno stanje. |
| Načelo | |
| Teorija trkov navaja, da do kemičnih reakcij (v plinski fazi) pride zaradi trkov med reaktanti. | Teorija prehodnega stanja navaja, da do kemičnih reakcij pride skozi prehodno stanje. |
| Zahteve | |
| Po teoriji trkov samo uspešni trki povzročijo kemične reakcije. | V skladu s teorijo prehodnega stanja bo kemijska reakcija napredovala, če lahko reaktanti premagajo aktivacijsko energijsko oviro. |
Povzetek – teorija trka proti teoriji prehodnega stanja
Teorija trka in teorija prehodnega stanja se uporabljata za razlago reakcijskih hitrosti in mehanizmov različnih kemijskih reakcij. Razlika med teorijo trkov in teorijo prehodnih stanj je v tem, da se teorija trkov nanaša na trke med molekulami plina, medtem ko se teorija prehodnih stanj nanaša na tvorbo vmesnih spojin v prehodnih stanjih.
