Kas ir sadursmes teorija?

Ķīmiskās reakcijas laikā substrāta molekulas mijiedarbojas, veidojot jaunus produktus. Lai gan ir daudz dažādu ķīmisko reakciju veidu, substrāta molekulām ir jāsaskaras vienai ar otru, lai notiktu kāda reakcija. Sadursmes teorija apgalvo, ka substrāta molekulu sadursmes gadījumā var notikt ķīmiska reakcija, lai gan sadursme viena pati negarantē turpmāko reakciju.

Molekulas visu laiku saduras viena ar otru, bet ķīmiskās reakcijas ne vienmēr notiek. Sadursmes teorija apgalvo, ka ir īpaši faktori, kas nosaka, vai ķīmiskā reakcija notiks vai nē. Divi galvenie faktori, kas tiek ņemti vērā šajā teorijā, ir molekulu orientācija, kad tās saduras, un arī iegūtais enerģijas daudzums.

Kad divas molekulas saduras viena ar otru, katras molekulas orientācija ir svarīga. Visām molekulām ir noteikta forma, tāpēc to sadursme ietekmē to, vai tās reaģē vai nē. Ja molekulas nav pareizi izlīdzinātas, tās var atlēkties viena no otras. No otras puses, ja molekulas ir orientētas tā, lai aktīvās zonas sarindotos, tad ķīmiskā reakcija var notikt tik ilgi, kamēr tiek izpildīta sadursmes teorijas otrā prasība.

Papildus tam, ka molekulas saduras noteiktā veidā, sadursmes teorija nosaka, ka ķīmiskās reakcijas norisei ir nepieciešams zināms enerģijas daudzums. Šo enerģiju sauc par aktivizācijas enerģiju, un dažādām reakcijām ir nepieciešami dažādi enerģijas daudzumi. Ja sadursmes radītā enerģija ir mazāka par nepieciešamo aktivācijas enerģiju, ķīmiskā reakcija nenotiks. Iemesls, kāpēc ir nepieciešama aktivācijas enerģija, ir tas, ka ir jāpārtrauc ķīmiskās saites substrāta molekulās.

Daži fiziski faktori var izraisīt veiksmīgu sadursmju skaita pieaugumu. Palielinot substrāta molekulu koncentrāciju vai skaitu, pastāv lielāka iespēja, ka molekulas saduras ar pareizo orientāciju. Turklāt, palielinot šķīduma temperatūru, kas satur abas molekulas, palielinās enerģija, ar kuru molekulas saduras. Tas nozīmē, ka pastāv lielāka iespēja, ka tiks sasniegts vai pārsniegts aktivizācijas enerģijas slieksnis.