الفرق الرئيسي - نظرية الاصطدام مقابل نظرية الحالة الانتقالية
نظرية الاصطدام ونظرية الحالة الانتقالية هما نظريتان تستخدمان لشرح معدلات تفاعل التفاعلات الكيميائية المختلفة على المستوى الجزيئي. تصف نظرية الاصطدام تصادم جزيئات الغاز في التفاعلات الكيميائية في الطور الغازي. تشرح نظرية الحالة الانتقالية معدلات التفاعل بافتراض تكوين مركبات وسيطة تمثل حالات انتقالية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نظرية الاصطدام ونظرية الحالة الانتقالية في أن نظرية الاصطدام تتعلق بالتصادمات بين جزيئات الغاز بينما تتعلق نظرية الحالة الانتقالية بتكوين مركبات وسيطة في حالات الانتقال.
ما هي نظرية الاصطدام؟
تشرح نظرية الاصطدام أن التفاعلات الكيميائية في الطور الغازي تحدث عندما تصطدم الجزيئات بالطاقة الحركية الكافية. تم بناء هذه النظرية على أساس النظرية الحركية للغازات (تصف النظرية الحركية للغازات أن الغازات تحتوي على جزيئات ليس لها أحجام محددة ولكن بكتل محددة ولا توجد عوامل جذب أو تنافر بين جزيئات الغاز هذه).
الشكل 01: إذا كان هناك العديد من جزيئات الغاز في حجم صغير ، فإن التركيز يكون مرتفعًا ، ومن ثم يكون احتمال اصطدام جسيمين غازيين مرتفعًا. ينتج عن هذا عدد كبير من الاصطدامات الناجحة
وفقًا لنظرية الاصطدام ، فقط عدد قليل من الاصطدامات بين جزيئات الغاز تجعل هذه الجسيمات تخضع لتفاعلات كيميائية كبيرة.تُعرف هذه الاصطدامات باسم الاصطدامات الناجحة. تُعرف الطاقة المطلوبة لهذه الاصطدامات الناجحة باسم طاقة التنشيط. يمكن أن تتسبب هذه الاصطدامات في كسر وتشكيل روابط كيميائية.
ما هي نظرية الحالة الانتقالية؟
تشير نظرية الحالة الانتقالية إلى أنه بين الحالة التي تكون فيها الجزيئات متفاعلة والحالة التي تكون فيها الجزيئات منتجات ، هناك حالة تعرف باسم حالة الانتقال. يمكن استخدام نظرية الحالة الانتقالية لتحديد معدلات تفاعل التفاعلات الأولية. وفقًا لهذه النظرية ، تكون المواد المتفاعلة والمنتجات ومركبات الحالة الانتقالية في حالة توازن كيميائي مع بعضها البعض.
الشكل 02: رسم تخطيطي يوضح الكواشف والمنتجات ومجمعات الحالة الانتقالية
يمكن استخدام نظرية الحالة الانتقالية لفهم آلية التفاعل الكيميائي الأولي. هذه النظرية هي بديل أكثر دقة لمعادلة أرهينيوس. وفقًا لنظرية الحالة الانتقالية ، هناك ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على آلية التفاعل ؛
- تركيز مركب الحالة الانتقالية (المعروف باسم المركب النشط)
- معدل انهيار المركب النشط - هذا يحدد معدل تكوين المنتج المطلوب
- طريقة تفكك المركب النشط - هذا يحدد المنتجات المتكونة في التفاعل الكيميائي
ومع ذلك ، وفقًا لهذه النظرية ، هناك طريقتان للتفاعل الكيميائي ؛ قد يعود المركب المنشط إلى شكل المادة المتفاعلة ، أو يمكن أن يتفكك من أجل تكوين منتج (منتجات). يُعرف فرق الطاقة بين الطاقة المتفاعلة وطاقة الحالة الانتقالية باسم طاقة التنشيط.
ما هو الفرق بين نظرية الاصطدام ونظرية الحالة الانتقالية؟
نظرية الاصطدام مقابل نظرية الحالة الانتقالية |
|
| تشرح نظرية الاصطدام أن التفاعلات الكيميائية في الطور الغازي تحدث عندما تصطدم الجزيئات بالطاقة الحركية الكافية. | تشير نظرية الحالة الانتقالية إلى أنه بين الحالة التي تكون فيها الجزيئات متفاعلة والحالة التي تكون فيها الجزيئات منتجات ، هناك حالة تعرف باسم حالة الانتقال. |
| المبدأ | |
| تنص نظرية الاصطدام على أن التفاعلات الكيميائية (في الطور الغازي) تحدث بسبب الاصطدامات بين المواد المتفاعلة. | تنص نظرية الحالة الانتقالية على أن التفاعلات الكيميائية تحدث عبر المرور بحالة انتقالية. |
| متطلبات | |
| وفقًا لنظرية الاصطدام ، فإن الاصطدامات الناجحة فقط هي التي تسبب حدوث تفاعلات كيميائية. | وفقًا لنظرية الحالة الانتقالية ، سيتقدم التفاعل الكيميائي إذا تمكنت المواد المتفاعلة من التغلب على حاجز طاقة التنشيط. |
ملخص - نظرية الاصطدام مقابل نظرية الحالة الانتقالية
تستخدم نظرية الاصطدام ونظرية الحالة الانتقالية لشرح معدلات التفاعل وآليات التفاعلات الكيميائية المختلفة. الفرق بين نظرية الاصطدام ونظرية الحالة الانتقالية هو أن نظرية الاصطدام تتعلق بالتصادمات بين جزيئات الغاز بينما تتعلق نظرية الحالة الانتقالية بتكوين مركبات وسيطة في حالات الانتقال.
