Teorie aktivních srážek

Teorie aktivních srážek (také srážková teorie[1]) je v chemické kinetice jednou z teorií vysvětlujících průběh a rychlost chemických reakcí. Oproti starší Arrheniově teorii zavádí pojem účinná srážka.

Schéma reakce popsané teorií aktivních srážek

Podmínky pro průběh reakce

editovat

Teorie vychází z předpokladu, že chemická reakce probíhá díky přímé prudké srážce molekul (nebo jiných částic) reagujících látek. Zároveň díky experimentálním měřením počítá s tím, že jen malý zlomek (účinných) srážek molekul v reakční směsi vede k chemické reakci, což snižuje její rychlost.

Energie

editovat
 
Graf energie při reakci popisované teorií aktivních srážek; rozdíl mezi původním a maximálním stavem na svislé ose je roven aktivační energii

Při reakci látek musí zaniknout některé chemické vazby v reaktantech, což je děj, který spotřebovává energii.[2] Zároveň musí částice překonat mezimolekulární odpudivé síly; tato energetická bariéra bránící průběhu reakce se podobně jako u jiných teorií chemické kinetiky nazývá aktivační energie (EA). Zreagovat spolu mohou jen ty molekuly, které mají při srážce vyšší energii.[1]

Orientace částic

editovat

Bylo zjištěno, že rychlostní konstanta reakce získaná touto teorií se u složitějších molekul (více než dvouatomových[3]) liší až o 7-8 řádů. Je tedy nutné, aby molekuly byly ve vhodné vzájemné prostorové orientaci, tedy aby k sobě během srážky "natočeny" reagujícími skupinami. Z tohoto důvodu se do rovnice přidává stérický faktor, který vyrovnává rozdíl mezi teoreticky a experimentálně zjištěnou rychlostí reakce.[1] Tento faktor ale teorie neumí vypočítat.[3]

Nedostatky teorie

editovat

Teorie aktivních srážek aproximuje reagující molekuly jako tuhé kulovité částice, které disponují jen translační energií, což vede k tomu, že teoretická a experimentální data se často liší. Navíc nedokáže vyjádřit množství srážek např. v roztoku; jelikož vychází z kinetické teorie plynů, platí pouze pro reakce v plynné fázi.[1][3]

Některé tyto nedostatky řeší novější teorie aktivovaného komplexu.[1][2]

Reference

editovat
  1. a b c d e 4. Mechanismy a teorie chemické kinetiky [online]. VŠCHT Praha [cit. 2024-06-03]. Dostupné online. 
  2. a b MAREČEK, Aleš; HONZA, Jaroslav. Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1. díl. 3. vyd. [s.l.]: Nakladatelství Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-055-5. 
  3. a b c 4. Teorie reakční rychlosti [online]. [cit. 2024-06-04]. Dostupné online.