Kas yra susidūrimo teorija?

Chemijoje susidūrimo teorija paaiškina, kodėl vyksta tam tikros cheminės reakcijos, taip pat kodėl šių reakcijų greitis skiriasi priklausomai nuo to, kuri reakcija vyksta. 1916 ir 1918 m. Maxas Trautzas ir Williamas Lewisas sukūrė susidūrimo teoriją, kad paaiškintų chemines reakcijas. Jie nustatė, kad tam, kad įvyktų cheminė reakcija, molekulės turėjo susidurti ir taip pat turėjo pakakti energijos, kad reakcija vyktų.

Cheminės reakcijos metu substrato molekulės sąveikauja ir sudaro naujus produktus. Nors yra daug skirtingų cheminių reakcijų tipų, substrato molekulės turi liestis viena su kita, jei įvyksta kokia nors reakcija. Susidūrimo teorija teigia, kad jei substrato molekulės susiduria, gali įvykti cheminė reakcija, nors susidūrimas vien nėra vėlesnės reakcijos garantija.

Molekulės nuolat susiduria viena su kita, tačiau cheminės reakcijos ne visada vyksta. Susidūrimo teorija teigia, kad yra specifinių veiksnių, lemiančių, ar cheminė reakcija įvyks, ar ne. Du pagrindiniai veiksniai, į kuriuos atsižvelgiama šioje teorijoje, yra molekulių orientacija, kai jos susiduria, ir gaunamas energijos kiekis.

Kai dvi molekulės atsitrenkia viena į kitą, svarbi kiekvienos molekulės orientacija. Visos molekulės turi specifinę formą, todėl jų susidūrimas turi įtakos tai, ar jos reaguoja, ar ne. Jei molekulės nėra tinkamai suderintos, jos gali atšokti viena nuo kitos. Kita vertus, jei molekulės yra orientuotos taip, kad aktyvios sritys išsirikiuotų, cheminė reakcija gali vykti tol, kol bus įvykdytas antrasis susidūrimo teorijos reikalavimas.

Be to, kad molekulės susiduria tam tikru būdu, susidūrimo teorija teigia, kad cheminei reakcijai įvykti reikalingas tam tikras energijos kiekis. Ši energija vadinama aktyvacijos energija, o skirtingoms reakcijoms reikalingas skirtingas energijos kiekis. Jei susidūrimo metu pagaminta energija yra mažesnė už reikiamą aktyvacijos energiją, cheminė reakcija neįvyks. Priežastis, dėl kurios reikalinga aktyvavimo energija, yra ta, kad cheminiai ryšiai substrato molekulėse turi būti nutraukti.

Tam tikri fiziniai veiksniai gali padidinti sėkmingų susidūrimų skaičių. Padidinus substrato molekulių koncentraciją arba skaičių, yra didesnė tikimybė, kad molekulės susidurs su teisinga orientacija. Be to, padidinus tirpalo, kuriame yra abi molekules, temperatūrą, padidėja molekulių susidūrimo energija. Tai reiškia, kad yra didesnė tikimybė, kad aktyvavimo energijos slenkstis bus pasiektas arba viršytas.