Teori tumbukan yang dikemukakan oleh Max Trautz dan William Lewis pada tahun 1916 dan 1918, secara kualitatif menjelaskan bagaimana reaksi kimia terjadi dan mengapa laju reaksi berbeda untuk reaksi yang berbeda.
Teori ini didasarkan pada gagasan bahwa partikel reaktif harus bertumbukan agar reaksi dapat terjadi, tetapi hanya sebagian kecil dari total tumbukan yang memiliki energi untuk terhubung secara efektif dan menyebabkan transformasi reaktan menjadi produk. Ini karena hanya sebagian molekul yang memiliki energi yang cukup dan orientasi (atau sudut) yang tepat pada saat tumbukan untuk memutuskan ikatan yang ada dan membentuk ikatan baru.
Jumlah minimum energi yang diperlukan untuk ini terjadi dikenal sebagai energi aktivasi.
Partikel dari unsur yang berbeda bereaksi dengan yang lain dengan menghadirkan energi aktivasi yang dengannya yang lain benar. Jika unsur-unsur bereaksi satu sama lain, tumbukan disebut peristiwa, tetapi jika konsentrasi setidaknya salah satu unsur sangat rendah, akan ada lebih sedikit partikel bagi unsur-unsur lain untuk bereaksi dengan mereka dan reaksi akan terjadi jauh lebih lambat..
Dengan meningkatnya suhu, energi kinetik rata-rata dan kecepatan molekul meningkat, tetapi ini tidak terlalu signifikan dalam peningkatan jumlah tumbukan.
Laju reaksi meningkat dengan penurunan suhu karena fraksi yang lebih besar dari tumbukan melebihi energi aktivasi.
Teori tumbukan erat kaitannya dengan kinetika kimia.
Atom-atom dari molekul reaktan selalu bergerak, menghasilkan banyak tumbukan (guncangan). Beberapa dari tumbukan ini meningkatkan laju reaksi kimia. Semakin banyak tumbukan dengan energi dan geometri yang memadai, semakin besar kecepatan reaksi.
Ada dua jenis tumbukan:
- Horizontal – Tabrakan lebih lambat
- Vertikal – Tabrakan lebih cepat, tumbukan efektif
Mari kita lihat dua caral tumbukan untuk pembentukan dua molekul HCl:
Tabrakan Horisontal:
Mari kita amati bahwa setelah tumbukan pertama hanya terbentuk satu molekul HCl. Molekul kedua akan terbentuk pada tumbukan kedua.
Tabrakan Vertikal
Perhatikan bahwa molekul H2 mendekati molekul Cl2 dengan sangat cepat. Selanjutnya, mereka bertabrakan dengan hebat, membentuk dua molekul HCl yang dengan cepat menjauh.
Tumbukan pertama membentuk kompleks teraktivasi (dua molekul HCl). Tabrakan ini terjadi dengan kecepatan tinggi dan karenanya lebih cepat dan lebih efektif. Itu membuat reaksi kimia lebih cepat.
Keadaan antara reaksi, di mana kompleks teraktivasi terbentuk, adalah keadaan transisi di mana ada nilai energi yang tinggi yang terlibat.
Kompleks teraktivasi adalah spesies kimia dengan nilai energi tertinggi di seluruh reaksi kimia yang memiliki umur yang sangat singkat.
ENERGI AKTIVASI (Makan)
Ini adalah energi minimum yang dibutuhkan reaktan untuk memulai reaksi kimia. Energi minimal ini diperlukan untuk pembentukan kompleks teraktivasi.
Semakin tinggi energi aktivasi, semakin lambat reaksi karena semakin sulit untuk terjadi proses.
Semakin rendah energi aktivasi, semakin rendah penghalang energi, tumbukan lebih efektif dan karena itu reaksi lebih cepat.
Energi aktivasi bervariasi sesuai dengan jenis reaksi kimia. Pada reaksi endoterm lebih besar daripada reaksi eksoterm.
Di mana:
endotermik
eksotermik