Unterschied zwischen Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie

Schlüsseldifferenz - Kollision Theorie vs Übergangszustandstheorie
 

Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie sind zwei Theorien, die verwendet werden, um die Reaktionsraten verschiedener chemischer Reaktionen auf molekularer Ebene zu erklären. Die Kollisionstheorie beschreibt die Kollisionen von Gasmolekülen in chemischen Gasphasenreaktionen. Die Theorie der Übergangszustände erklärt die Reaktionsraten durch Annahme der Bildung von Übergangsverbindungen, die Übergangszustände darstellen. Das Hauptunterschied zwischen Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie ist das Die Kollisionstheorie bezieht sich auf die Kollisionen zwischen Gasmolekülen, während sich die Theorie der Übergangszustände auf die Bildung von Zwischenverbindungen in Übergangszuständen bezieht.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Kollisionstheorie?
3. Was ist die Übergangszustandstheorie?
4. Side-by-Side-Vergleich - Kollisionstheorie vs. Übergangszustandstheorie in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Kollisionstheorie??

Die Kollisionstheorie erklärt, dass chemische Reaktionen in der Gasphase auftreten, wenn Moleküle mit ausreichender kinetischer Energie zusammenstoßen. Diese Theorie basiert auf der kinetischen Theorie der Gase (die kinetische Theorie der Gase beschreibt, dass Gase Partikel enthalten, deren Volumen nicht definiert ist, deren Masse jedoch definiert ist und dass zwischen diesen Gaspartikeln keine intermolekularen Anziehungen oder Abstoßungen bestehen.).

Abbildung 01: Wenn sich viele Gaspartikel in einem kleinen Volumen befinden, ist die Konzentration hoch und die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Gaspartikel kollidieren, ist hoch. Dies führt zu einer hohen Anzahl erfolgreicher Kollisionen

Nach der Kollisionstheorie führen nur wenige Kollisionen zwischen den Gaspartikeln zu erheblichen chemischen Reaktionen dieser Partikel. Diese Kollisionen werden als erfolgreiche Kollisionen bezeichnet. Die für diese erfolgreichen Kollisionen erforderliche Energie wird als Aktivierungsenergie bezeichnet. Diese Kollisionen können zum Bruch und zur Bildung chemischer Bindungen führen.

Was ist die Übergangszustandstheorie??

Die Theorie des Übergangszustands besagt, dass es zwischen dem Zustand, in dem Moleküle Reaktanten sind, und dem Zustand, in dem Moleküle Produkte sind, einen Zustand gibt, der als Übergangszustand bekannt ist. Die Übergangszustandstheorie kann verwendet werden, um die Reaktionsraten von Elementarreaktionen zu bestimmen. Nach dieser Theorie befinden sich die Reaktanten, Produkte und Übergangszustandsverbindungen im chemischen Gleichgewicht miteinander.

Abbildung 02: Ein Diagramm mit Reaktanten, Produkten und Übergangszustandskomplexen

Die Übergangszustandstheorie kann verwendet werden, um den Mechanismus einer chemischen Elementarreaktion zu verstehen. Diese Theorie ist eine genauere Alternative zu Arrhenius-Gleichung. Nach der Theorie der Übergangszustände gibt es drei Hauptfaktoren, die den Reaktionsmechanismus beeinflussen.

1. Die Konzentration der Übergangszustandsverbindung (bekannt als aktivierter Komplex)
2. Die Geschwindigkeit des Abbaus des aktivierten Komplexes - dies bestimmt die Geschwindigkeit der Bildung des gewünschten Produkts
3. Die Art des Abbaus des aktivierten Komplexes - dies bestimmt die bei der chemischen Reaktion gebildeten Produkte

Nach dieser Theorie gibt es jedoch zwei Ansätze für eine chemische Reaktion. Der aktivierte Komplex kann zur Reaktandenform zurückkehren oder er kann auseinanderbrechen, um Produkt (e) zu bilden. Die Energiedifferenz zwischen der Reaktanden- und der Übergangsenergie wird als Aktivierungsenergie bezeichnet.

Was ist der Unterschied zwischen Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie?

Kollisionstheorie vs. Übergangszustandstheorie
Die Kollisionstheorie erklärt, dass chemische Reaktionen in der Gasphase auftreten, wenn Moleküle mit ausreichender kinetischer Energie zusammenstoßen.	Die Theorie des Übergangszustands besagt, dass es zwischen dem Zustand, in dem Moleküle Reaktanten sind, und dem Zustand, in dem Moleküle Produkte sind, einen Zustand gibt, der als Übergangszustand bekannt ist.
Prinzip
Die Kollisionstheorie besagt, dass chemische Reaktionen (in der Gasphase) aufgrund von Kollisionen zwischen Reaktanten auftreten.	Die Theorie des Übergangszustands besagt, dass chemische Reaktionen über einen Übergangszustand ablaufen.
Bedarf
Nach der Kollisionstheorie führen nur erfolgreiche Kollisionen zu chemischen Reaktionen.	Gemäß der Theorie des Übergangszustands verläuft eine chemische Reaktion, wenn die Reaktanten die Aktivierungsenergiebarriere überwinden können.

Zusammenfassung - Kollision Theorie vs Übergangszustandstheorie

Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie werden verwendet, um die Reaktionsraten und Mechanismen verschiedener chemischer Reaktionen zu erklären. Der Unterschied zwischen Kollisionstheorie und Übergangszustandstheorie besteht darin, dass sich die Kollisionstheorie auf die Kollisionen zwischen Gasmolekülen bezieht, während sich die Theorie der Übergangszustände auf die Bildung von Zwischenverbindungen in Übergangszuständen bezieht.

Referenz:

1. „Kollisionstheorie“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 22. Mai 2017. Hier verfügbar 
2. "Transition State Theory". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. Februar 2018. Hier verfügbar  
3. „9.7: Theorien der Reaktionsraten“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1.Molecular-collisions'von Sadi_Carnot (Public Domain) über Commons Wikimedia  
2.'Rxn-Koordinatendiagramm 5'von Chem540grp1f08 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia