Belangrijk verschil - Botsingstheorie versus transitietoestandstheorie
Collisiontheorie en overgangstoestandtheorie zijn twee theorieën die worden gebruikt om de reactiesnelheden van verschillende chemische reacties op moleculair niveau te verklaren. Botsingstheorie beschrijft de botsingen van gasmoleculen in chemische reacties in de gasfase. Overgangstoestandentheorie verklaart de reactiesnelheden door de vorming van intermediaire verbindingen aan te nemen die overgangstoestanden zijn. Het belangrijkste verschil tussen botsingstheorie en overgangstoestandentheorie is dat botsingstheorie betrekking heeft op de botsingen tussen gasmoleculen, terwijl overgangstoestandentheorie betrekking heeft op de vorming van intermediaire verbindingen in overgangstoestanden.
Wat is botsingstheorie?
De botsingstheorie legt uit dat chemische reacties in de gasfase optreden wanneer moleculen met voldoende kinetische energie botsen. Deze theorie is gebaseerd op de kinetische theorie van gassen (de kinetische theorie van gassen beschrijft dat gassen deeltjes bevatten zonder gedefinieerde volumes maar met gedefinieerde massa's en dat er geen intermoleculaire aantrekkingen of afstotingen zijn tussen deze gasdeeltjes).
Figuur 01: Als er veel gasdeeltjes in een klein volume zitten, dan is de concentratie hoog, dan is de kans op botsing van twee gasdeeltjes groot. Dit resulteert in een groot aantal succesvolle botsingen
Volgens de botsingstheorie zorgen slechts enkele botsingen tussen gasdeeltjes ervoor dat deze deeltjes aanzienlijke chemische reacties ondergaan. Deze botsingen worden succesvolle botsingen genoemd. De energie die nodig is voor deze succesvolle botsingen staat bekend als activeringsenergie. Deze botsingen kunnen breuk en vorming van chemische bindingen veroorzaken.
Wat is de overgangstoestandtheorie?
Overgangstoestandtheorie geeft aan dat er tussen de toestand waarin moleculen reactanten zijn en de toestand waarin moleculen producten zijn, een toestand is die bekend staat als de overgangstoestand. De overgangstoestandentheorie kan worden gebruikt om de reactiesnelheden van elementaire reacties te bepalen. Volgens deze theorie zijn de reactanten, producten en verbindingen in de overgangstoestand in chemisch evenwicht met elkaar.
Figuur 02: Een diagram met reactanten, producten en overgangstoestandcomplexen
De overgangstoestandtheorie kan worden gebruikt om het mechanisme van een elementaire chemische reactie te begrijpen. Deze theorie is een nauwkeuriger alternatief voor de Arrhenius-vergelijking. Volgens de overgangstoestandtheorie zijn er drie belangrijke factoren die het mechanisme van een reactie beïnvloeden;
- De concentratie van de verbinding in de overgangstoestand (bekend als geactiveerd complex)
- De snelheid van de afbraak van het geactiveerde complex – dit bepa alt de snelheid van de vorming van het gewenste product
- De manier van afbraak van het geactiveerde complex – dit bepa alt de producten die bij de chemische reactie worden gevormd
Volgens deze theorie zijn er echter twee benaderingen van een chemische reactie; het geactiveerde complex kan terugkeren naar de reactantvorm, of het kan uiteenvallen om product(en) te vormen. Het energieverschil tussen reactantenergie en overgangstoestandsenergie staat bekend als de activeringsenergie.
Wat is het verschil tussen botsingstheorie en overgangstoestandentheorie?
Collision Theory vs Transition State Theory |
|
| De botsingstheorie legt uit dat de chemische reacties in de gasfase optreden wanneer moleculen met voldoende kinetische energie botsen. | Overgangstoestandstheorie geeft aan dat er tussen de toestand waarin moleculen reactanten zijn en de toestand waarin moleculen producten zijn, een toestand is die bekend staat als de overgangstoestand. |
| Principe | |
| Collision theory stelt dat chemische reacties (in de gasfase) optreden als gevolg van botsingen tussen reactanten. | Overgangstoestandentheorie stelt dat chemische reacties plaatsvinden via een overgangstoestand. |
| Vereisten | |
| Volgens de botsingstheorie veroorzaken alleen succesvolle botsingen chemische reacties. | Volgens de overgangstoestandtheorie zal een chemische reactie plaatsvinden als de reactanten de activeringsenergiebarrière kunnen overwinnen. |
Samenvatting – Botsingstheorie versus transitietoestandstheorie
Collisiontheorie en overgangstoestandtheorie worden gebruikt om de reactiesnelheden en mechanismen van verschillende chemische reacties te verklaren. Het verschil tussen botsingstheorie en overgangstoestandentheorie is dat botsingstheorie betrekking heeft op de botsingen tussen gasmoleculen, terwijl overgangstoestandentheorie betrekking heeft op de vorming van intermediaire verbindingen in overgangstoestanden.
