Verschil tussen botsingstheorie en theorie over overgangstoestand

Belangrijkste verschil - Botsing Theorie vs Overgangstheorie

Botsingstheorie en overgangstoestandstheorie 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. De theorie van de overgangstoestand verklaart de reactiesnelheden door de vorming van tussenverbindingen aan te nemen die overgangstoestanden zijn. De belangrijk verschil tussen collision theory en transition state theory is dat botsingstheorie heeft betrekking op de botsingen tussen gasmoleculen, terwijl de overgangstoestandsleer betrekking heeft op de vorming van tussenverbindingen in overgangstoestanden.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Collision Theory
3. Wat is de theorie van de overgangstoestand
4. Vergelijking zij aan zij - Botsingtheorie vs. theorie over transitie in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Collision Theory?

De collisietheorie legt uit dat gasfase chemische reacties optreden wanneer moleculen botsen met voldoende kinetische energie. Deze theorie is gebaseerd op de kinetische theorie van gassen (de kinetische gassen beschrijven dat gassen deeltjes bevatten zonder gedefinieerde volumes maar met gedefinieerde massa's en er zijn geen intermoleculaire aantrekking of afstoting tussen deze gasdeeltjes).

Figuur 01: Als er veel gasdeeltjes in een klein volume zijn, dan is de concentratie hoog, dan is de kans op het botsen van twee gasdeeltjes groot. Dit resulteert in een groot aantal succesvolle botsingen

Volgens de collisietheorie veroorzaken slechts een paar botsingen tussen gasdeeltjes dat deze deeltjes aanzienlijke chemische reacties ondergaan. Deze botsingen staan bekend als succesvolle botsingen. De energie die nodig is voor deze succesvolle botsingen staat bekend als activeringsenergie. Deze botsingen kunnen breuken en vorming van chemische bindingen veroorzaken.

Wat is de theorie van de overgangstoestand?

De theorie van de overgangstoestand geeft aan dat, tussen de toestand waarin moleculen reactanten zijn en de toestand waarin moleculen producten zijn, er een staat is die bekend staat als de overgangstoestand. De overgangstoestandtheorie kan worden gebruikt om de reactiesnelheden van elementaire reacties te bepalen. Volgens deze theorie bevinden de reactanten, producten en overgangstoestandverbindingen zich in chemisch evenwicht met elkaar.

Figuur 02: een diagram met reactanten, producten en staat van transitie

De theorie van de overgangstoestand kan worden gebruikt om het mechanisme van een elementaire chemische reactie te begrijpen. Deze theorie is een meer accuraat alternatief voor de Arrhenius-vergelijking. Volgens de overgangstoestandstheorie zijn er drie belangrijke factoren die het reactiemechanisme beïnvloeden;

De concentratie van de overgangstoestand (bekend als geactiveerd complex)
De snelheid van de afbraak van het geactiveerde complex - dit bepaalt de snelheid van de vorming van het gewenste product
De weg van de afbraak van het geactiveerde complex - dit bepaalt de producten gevormd in de chemische reactie

Volgens deze theorie zijn er echter twee benaderingen voor een chemische reactie; het geactiveerde complex kan terugkeren naar de reactantvorm, of het kan uiteenvallen om product (en) te vormen. Het energieverschil tussen reagensenergie en energie van overgangstoestanden staat bekend als de activeringsenergie.

Wat is het verschil tussen Collision Theory en Transition State Theory?

Collision Theory vs Transition State Theory
De collisietheorie legt uit dat de chemische reacties in de gasfase optreden wanneer moleculen botsen met voldoende kinetische energie.	De theorie van de overgangstoestand geeft aan dat, tussen de toestand waarin moleculen reactanten zijn en de toestand waarin moleculen producten zijn, er een staat is die bekend staat als de overgangstoestand.
Beginsel
Botsingstheorie stelt dat chemische reacties (in de gasfase) optreden als gevolg van botsingen tussen reactanten.	De theorie van de overgangstoestand stelt dat chemische reacties plaatsvinden via het doorlopen van een overgangstoestand.
Vereisten
Volgens de collisietheorie veroorzaken alleen succesvolle botsingen chemische reacties.	Volgens de overgangstoestandstheorie zal een chemische reactie voortgaan als de reactanten de activeringsenergiebarrière kunnen overwinnen.

Samenvatting - Botsing Theorie vs Overgangstheorie

Botsingstheorie en transitietoestandsleer worden gebruikt om de reactiesnelheden en mechanismen van verschillende chemische reacties te verklaren. Het verschil tussen de botsingstheorie en de overgangstoestandstheorie is dat botsingstheorie betrekking heeft op de botsingen tussen gasmoleculen, terwijl de overgangstoestandsleer betrekking heeft op de vorming van tussenverbindingen in overgangstoestanden.

Referentie:

1. "Collision Theory." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 22 mei 2017. Beschikbaar Hier
2. "Transition State Theory." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28 februari 2018. Beschikbaar Hier
3. "9.7: Theories of Reaction Rates." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1.'Moleculaire-botsingen'door Sadi_Carnot (Public Domain) via Commons Wikimedia
2.'Rxn-coördinaatdiagram 5'Door Chem540grp1f08 - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Fysische chemie