الفرق الرئيسي بين النظرية المعقدة المنشطة ونظرية الاصطدام هو أن النظرية المعقدة المنشطة تكون أكثر دقة وموثوقية عند وصف معدلات التفاعل ، في حين أن نظرية الاصطدام أقل موثوقية.
النظرية المعقدة المنشطة ونظرية الاصطدام هما مفهومان مهمان يصفان الديناميكا الحرارية للتفاعلات الكيميائية. يمكن استخدام هذه النظريات للتنبؤ بمعدلات تفاعل التفاعلات الكيميائية. تسمى النظرية المعقدة المنشطة أيضًا باسم نظرية الحالة الانتقالية. ومع ذلك ، تعتبر نظرية المركب المنشط أكثر دقة مقارنة بنظرية الاصطدام.
ما هي النظرية المعقدة المفعلة؟
النظرية المعقدة المنشطة هي نظرية ديناميكية حرارية تصف وجود حالة انتقالية بين المواد المتفاعلة والنواتج النهائية. لذلك ، تم تسميته أيضًا باسم نظرية الحالة الانتقالية أو نظرية TST. توفر هذه النظرية معلومات أكثر دقة وموثوقية مقارنة بنظرية الاصطدام. تم تطوير هذه النظرية بواسطة Henry Eyring في عام 1935.
تصف النظرية المعقدة المنشطة طاقة التنشيط (Ea) لخليط التفاعل والخصائص الديناميكية الحرارية التي تنطوي على حالة الانتقال. هذه النظرية هي تطوير لنظرية الاصطدام وتستخدم أساس معادلة أرهينيوس. أيضًا ، تصف هذه النظرية عامل التردد الإحصائي ، وهو عامل أساسي لهذه النظرية.
وفقًا لنظرية المركب المنشط ، توجد حالة وسيطة بين حالة المواد المتفاعلة وحالة نواتج خليط التفاعل.يطلق عليه حالة الانتقال ، والتي تحتوي على مركب معقد نشط. يتم تنشيط هذا المركب من خلال مزيج من المواد المتفاعلة. وفقًا لهذه النظرية ، هناك حقائق رئيسية نحتاج إلى مراعاتها لتحديد ما إذا كان التفاعل سيحدث أم لا. الحقائق كالتالي:
- تركيز المركب المنشط في حالة الانتقال
- معدل انهيار هذا المركب النشط
- طريقة تفكك المركب النشط (قد يتكسر المعقد مكونًا المنتجات أو قد يشكل متفاعلات مرة أخرى)
بصرف النظر عن ذلك ، تقترح النظرية المعقدة المنشطة أيضًا مفهوم طاقة التنشيط فيما يتعلق بالتفاعل الكيميائي. طاقة التنشيط هي حاجز الطاقة للتفاعل ؛ كمية معينة من الطاقة ضرورية لحدوث تفاعل كيميائي. المركب المنشط هو مركب عالي الطاقة وغير مستقر وله أقصى طاقة لعملية التفاعل. إذا حصل خليط التفاعل على كمية طاقة تساوي طاقة التنشيط هذه ، فيمكن لخليط التفاعل التغلب على حاجز الطاقة وإعطاء نواتج التفاعل.
ما هي نظرية الاصطدام؟
نظرية الاصطدام هي نظرية ديناميكية حرارية تصف تطور تفاعل كيميائي من خلال الاصطدام بين المواد المتفاعلة لتشكيل المنتجات. وفقًا لهذه النظرية ، إذا اصطدم جزيئين مع بعضهما البعض لحدوث تفاعل كيميائي ، فإن العوامل التي تؤثر على سهولة التصادم مهمة في التنبؤ بتقدم التفاعل.على سبيل المثال كلما زادت الطاقة الموفرة لخليط التفاعل ، زادت سرعة حركة المواد المتفاعلة وتصطدم مع بعضها البعض. وبالمثل ، يمكن أن تتسبب ظروف درجات الحرارة المرتفعة في حدوث المزيد من الاصطدامات بين المواد المتفاعلة ومعدلات التفاعل العالية.
في نظرية الاصطدام ، يُسمى المعدل الذي تتصادم به جزيئات المادة المتفاعلة مع بعضها البعض بتردد الاصطدام ، z. يعطي وحدات الاصطدام لكل وحدة زمنية. وفقًا لنظرية الاصطدام ، تؤثر طاقة خليط المادة المتفاعلة وتركيز المواد المتفاعلة على معدل التفاعل.ومع ذلك ، من أجل حدوث تصادم ناجح بين المواد المتفاعلة ، يجب أن تتصادم المواد المتفاعلة مع بعضها البعض بطاقة حركية كافية لتفكيك الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة وتشكيل روابط كيميائية جديدة ، وتشكيل المنتج النهائي. هذه الكمية من الطاقة تسمى طاقة التنشيط.
ما هو الفرق بين النظرية المعقدة المفعلة ونظرية الاصطدام؟
تعتبر النظرية المعقدة المنشطة ونظرية الاصطدام من النظريات الديناميكية الحرارية الهامة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نظرية المركب المنشط ونظرية الاصطدام في أن نظرية المركب المنشط أكثر دقة وموثوقية عند وصف معدلات التفاعل ، في حين أن نظرية الاصطدام أقل موثوقية.
أدناه جدول بياني للاختلافات بين النظرية المعقدة المفعلة ونظرية الاصطدام بمزيد من التفصيل.
ملخص - النظرية المعقدة المفعلة مقابل نظرية الاصطدام
تعتبر النظرية المعقدة المنشطة ونظرية الاصطدام من النظريات الديناميكية الحرارية الهامة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نظرية المركب المنشط ونظرية الاصطدام في أن نظرية المركب المنشط أكثر دقة وموثوقية عند وصف معدلات التفاعل ، في حين أن نظرية الاصطدام أقل موثوقية.
