Η βασική διαφορά μεταξύ της θεωρίας ενεργοποιημένων συμπλόκων και της θεωρίας σύγκρουσης είναι ότι η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος είναι πιο ακριβής και αξιόπιστη όταν περιγράφει τους ρυθμούς αντίδρασης, ενώ η θεωρία σύγκρουσης είναι λιγότερο αξιόπιστη.
Η θεωρία των ενεργοποιημένων συμπλόκων και η θεωρία σύγκρουσης είναι δύο σημαντικές έννοιες που περιγράφουν τη θερμοδυναμική των χημικών αντιδράσεων. Αυτές οι θεωρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη των ρυθμών αντίδρασης των χημικών αντιδράσεων. Η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος ονομάζεται επίσης θεωρία μεταβατικής κατάστασης. Ωστόσο, η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος θεωρείται πιο ακριβής σε σύγκριση με τη θεωρία σύγκρουσης.
Τι είναι η Θεωρία Ενεργοποιημένου Συμπλέγματος;
Η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλόκου είναι μια θερμοδυναμική θεωρία που περιγράφει την παρουσία μιας μεταβατικής κατάστασης μεταξύ των αντιδρώντων και των τελικών προϊόντων. Ως εκ τούτου, ονομάζεται επίσης θεωρία μεταβατικής κατάστασης ή θεωρία TST. Αυτή η θεωρία παρέχει πιο ακριβείς και αξιόπιστες πληροφορίες σε σύγκριση με τη θεωρία σύγκρουσης. Αυτή η θεωρία αναπτύχθηκε από τον Henry Eyring το 1935.
Η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος περιγράφει την ενέργεια ενεργοποίησης (Ea) ενός μείγματος αντίδρασης και τις θερμοδυναμικές ιδιότητες που περιλαμβάνουν τη μεταβατική κατάσταση. Αυτή η θεωρία αποτελεί εξέλιξη της θεωρίας της σύγκρουσης και χρησιμοποιεί τη βάση της εξίσωσης Arrhenius. Επίσης, αυτή η θεωρία περιγράφει τον στατιστικό παράγοντα συχνότητας, v, που είναι θεμελιώδης παράγοντας αυτής της θεωρίας.
Σύμφωνα με τη θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος, υπάρχει μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ της κατάστασης των αντιδρώντων και της κατάστασης των προϊόντων ενός μείγματος αντίδρασης. Ονομάζεται μεταβατική κατάσταση, η οποία περιέχει μια ενεργοποιημένη σύνθετη ένωση. Αυτό ενεργοποιεί σύμπλοκο σχηματίζεται με το συνδυασμό των αντιδρώντων. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, υπάρχουν σημαντικά γεγονότα που πρέπει να λάβουμε υπόψη για να προσδιορίσουμε αν θα συμβεί η αντίδραση. Τα γεγονότα είναι τα εξής:
- Η συγκέντρωση του ενεργοποιημένου συμπλόκου στη μεταβατική κατάσταση
- Ο ρυθμός κατανομής αυτού του ενεργοποιημένου συμπλέγματος
- Ο τρόπος διάσπασης του ενεργοποιημένου συμπλόκου (το σύμπλοκο μπορεί να διασπαστεί σχηματίζοντας τα προϊόντα ή μπορεί να σχηματίσει ξανά αντιδραστήρια)
Εκτός αυτού, η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος προτείνει επίσης την έννοια της ενέργειας ενεργοποίησης σχετικά με μια χημική αντίδραση. Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι το ενεργειακό φράγμα της αντίδρασης. μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας είναι απαραίτητη για να συμβεί μια χημική αντίδραση. Το ενεργοποιημένο σύμπλοκο είναι ένα σύμπλοκο υψηλής ενέργειας που είναι ασταθές και έχει τη μέγιστη ενέργεια της διαδικασίας αντίδρασης. Εάν το μίγμα της αντίδρασης λάβει ποσότητα ενέργειας ίση με αυτήν την ενέργεια ενεργοποίησης, τότε το μείγμα αντίδρασης μπορεί να ξεπεράσει το ενεργειακό φράγμα και να δώσει προϊόντα της αντίδρασης.
Τι είναι η Θεωρία Σύγκρουσης;
Η θεωρία σύγκρουσης είναι μια θερμοδυναμική θεωρία που περιγράφει την εξέλιξη μιας χημικής αντίδρασης μέσω της σύγκρουσης μεταξύ των αντιδρώντων για το σχηματισμό προϊόντων. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, εάν δύο μόρια συγκρούονται μεταξύ τους για να λάβει χώρα μια χημική αντίδραση, οι παράγοντες που επηρεάζουν την ευκολία της σύγκρουσης είναι σημαντικοί για την πρόβλεψη της εξέλιξης της αντίδρασης. Π.χ. Όσο περισσότερη ενέργεια παρέχεται στο μείγμα της αντίδρασης, τόσο πιο γρήγορα κινούνται τα αντιδρώντα, συγκρούοντας μεταξύ τους. Ομοίως, οι συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν περισσότερες συγκρούσεις μεταξύ των αντιδρώντων και υψηλούς ρυθμούς αντίδρασης.
Στη θεωρία σύγκρουσης, ο ρυθμός με τον οποίο τα μόρια των αντιδρώντων συγκρούονται μεταξύ τους ονομάζεται συχνότητα σύγκρουσης, z. Δίνει τις μονάδες των συγκρούσεων ανά μονάδα χρόνου. Σύμφωνα με τη θεωρία της σύγκρουσης, η ενέργεια του μίγματος των αντιδρώντων και η συγκέντρωση των αντιδρώντων επηρεάζουν τον ρυθμό αντίδρασης. Ωστόσο, για να συμβεί μια επιτυχής σύγκρουση μεταξύ των αντιδρώντων, τα αντιδρώντα πρέπει να συγκρούονται μεταξύ τους με αρκετή κινητική ενέργεια για να διασπάσουν τους χημικούς δεσμούς στα αντιδρώντα και να σχηματίσουν νέους χημικούς δεσμούς, σχηματίζοντας το τελικό προϊόν. Αυτή η ποσότητα ενέργειας ονομάζεται ενέργεια ενεργοποίησης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Θεωρίας ενεργοποιημένου συμπλέγματος και της Θεωρίας Σύγκρουσης;
Η θεωρία των ενεργοποιημένων συμπλόκων και η θεωρία σύγκρουσης είναι σημαντικές θερμοδυναμικές θεωρίες. Η βασική διαφορά μεταξύ της θεωρίας του ενεργοποιημένου συμπλέγματος και της θεωρίας σύγκρουσης είναι ότι η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος είναι πιο ακριβής και αξιόπιστη όταν περιγράφει τους ρυθμούς αντίδρασης, ενώ η θεωρία σύγκρουσης είναι λιγότερο αξιόπιστη.
Στο παρακάτω infographic παρουσιάζονται λεπτομερέστερα οι διαφορές μεταξύ της θεωρίας ενεργοποιημένου συμπλέγματος και της θεωρίας σύγκρουσης.
Σύνοψη – Ενεργοποιημένη Θεωρία Μιγαδικών εναντίον Θεωρίας Σύγκρουσης
Η θεωρία των ενεργοποιημένων συμπλόκων και η θεωρία σύγκρουσης είναι σημαντικές θερμοδυναμικές θεωρίες. Η βασική διαφορά μεταξύ της θεωρίας του ενεργοποιημένου συμπλέγματος και της θεωρίας σύγκρουσης είναι ότι η θεωρία του ενεργοποιημένου συμπλέγματος είναι πιο ακριβής και αξιόπιστη όταν περιγράφει τους ρυθμούς αντίδρασης, ενώ η θεωρία σύγκρουσης είναι λιγότερο αξιόπιστη.
