Avainero aktivoidun kompleksiteorian ja törmäysteorian välillä on, että aktivoitu kompleksi teoria on tarkempi ja luotettavampi kuvattaessa reaktionopeutta, kun taas törmäysteoria on vähemmän luotettava.
Aktivoitu kompleksiteoria ja törmäysteoria ovat kaksi tärkeää käsitettä, jotka kuvaavat kemiallisten reaktioiden termodynamiikkaa. Näitä teorioita voidaan käyttää ennustamaan kemiallisten reaktioiden reaktionopeutta. Aktivoitu kompleksi teoria kutsutaan myös siirtymätilateoriaksi. Aktivoidun kompleksin teoriaa pidetään kuitenkin tarkempana törmäysteoriaan verrattuna.
Mikä on aktivoitu monimutkainen teoria?
Aktivoidun kompleksin teoria on termodynaaminen teoria, joka kuvaa siirtymätilan olemassaolon lähtöaineiden ja lopputuotteiden välillä. Siksi sitä kutsutaan myös siirtymätilateoriaksi tai TST-teoriaksi. Tämä teoria tarjoaa tarkempaa ja luotettavampaa tietoa verrattuna törmäysteoriaan. Tämän teorian kehitti Henry Eyring vuonna 1935.
Aktivoidun kompleksin teoria kuvaa reaktioseoksen aktivaatioenergiaa (Ea) ja termodynaamisia ominaisuuksia, joihin liittyy siirtymätila. Tämä teoria on jatkoa törmäysteorialle ja käyttää Arrhenius-yhtälön perustaa. Tämä teoria kuvaa myös tilastollista taajuustekijää v, joka on tämän teorian perustekijä.
Aktivoidun kompleksin teorian mukaan reagoivien aineiden tilan ja reaktioseoksen tuotteiden tilan välillä on välitila. Sitä kutsutaan siirtymätilaksi, joka sisältää aktivoidun kompleksisen yhdisteen. Tämä aktivoitu kompleksi muodostuu reagoivien aineiden yhdistelmällä. Tämän teorian mukaan meidän on otettava huomioon tärkeät tosiasiat määrittääksemme, tapahtuuko reaktio. Faktat ovat seuraavat:
- Aktivoidun kompleksin pitoisuus siirtymätilassa
- Tämän aktivoidun kompleksin hajoamisnopeus
- Aktivoidun kompleksin hajoamistapa (kompleksi voi hajota muodostaen tuotteita tai muodostaa uudelleen lähtöaineita)
Sen lisäksi aktivoitujen kompleksien teoria ehdottaa myös aktivointienergian käsitettä kemiallisen reaktion suhteen. Aktivointienergia on reaktion energiaeste; tietty määrä energiaa on välttämätön kemiallisen reaktion tapahtumiseksi. Aktivoitu kompleksi on korkeaenerginen kompleksi, joka on epästabiili ja sillä on reaktioprosessin suurin energia. Jos reaktioseos saa energiamäärän, joka on yhtä suuri kuin tämä aktivointienergia, reaktioseos voi ylittää energiaesteen ja antaa reaktiotuotteita.
Mikä on törmäysteoria?
Törmäysteoria on termodynaaminen teoria, joka kuvaa kemiallisen reaktion etenemistä lähtöaineiden törmäyksen kautta, jolloin muodostuu tuotteita. Tämän teorian mukaan, jos kaksi molekyyliä törmäävät toisiinsa kemiallisen reaktion tapahtumiseksi, törmäyksen helppouteen vaikuttavat tekijät ovat tärkeitä reaktion etenemisen ennustamisessa. Esim. Mitä enemmän energiaa reaktioseokseen syötetään, sitä nopeammin reagoivat aineet liikkuvat törmääen toisiinsa. Vastaavasti korkean lämpötilan olosuhteet voivat aiheuttaa enemmän törmäyksiä lähtöaineiden välillä ja korkeita reaktionopeuksia.
Törmäysteoriassa nopeutta, jolla reagoivat molekyylit törmäävät toisiinsa, kutsutaan törmäystaajuudeksi, z. Se antaa törmäysten yksiköt aikayksikköä kohti. Törmäysteorian mukaan lähtöaineseoksen energia ja lähtöaineiden pitoisuus vaikuttavat reaktionopeuteen. Kuitenkin, jotta reaktanttien välinen onnistunut törmäys tapahtuisi, lähtöaineiden tulee törmätä toisiinsa riittävällä kineettisellä energialla hajottaakseen lähtöaineiden kemialliset sidokset ja muodostaakseen uusia kemiallisia sidoksia, jolloin muodostuu lopputuote. Tätä energiamäärää kutsutaan aktivointienergiaksi.
Mitä eroa aktivoidulla kompleksiteorialla ja törmäysteorialla on?
Aktivoitu kompleksiteoria ja törmäysteoria ovat tärkeitä termodynaamisia teorioita. Keskeinen ero aktivoidun kompleksiteorian ja törmäysteorian välillä on, että aktivoitu kompleksi teoria on tarkempi ja luotettavampi kuvattaessa reaktionopeutta, kun taas törmäysteoria on vähemmän luotettava.
Alla infografiikka taulukoi tarkemmin aktivoidun kompleksiteorian ja törmäysteorian erot.
Yhteenveto – Aktivoitu kompleksiteoria vs. törmäysteoria
Aktivoitu kompleksiteoria ja törmäysteoria ovat tärkeitä termodynaamisia teorioita. Keskeinen ero aktivoidun kompleksiteorian ja törmäysteorian välillä on, että aktivoitu kompleksi teoria on tarkempi ja luotettavampi kuvattaessa reaktionopeutta, kun taas törmäysteoria on vähemmän luotettava.
