Co je to teorie aktivních srážek?
K tomu, aby chemická reakce proběhla, je potřeba, aby se molekuly reaktantů srazily. Někdy se však může stát, že smícháš dvě látky, které by spolu měly reagovat, ale nic se neděje, nebo reakce běží extrémně pomalu.
Důvodem je, že molekulám nestačí jakákoliv srážka. Molekuly k sobě musejí být správně prostorově orientovány. Jako příklad uvedu reakci oxidu uhelnatého s oxidem dusičitým.
\mathrm{CO}+\mathrm{NO}_2\longrightarrow{}\mathrm{CO}_2+\mathrm{NO}
Vzniká při ní oxid uhličitý a oxid dusnatý. V podstatě jde jen o to, že molekula oxidu dusičitého \left(\mathrm{NO}_{2}\right) předá jeden ze svých atomů kyslíku molekule oxidu uhelnatého (CO). Nestačí ale jen, aby se tyto dvě molekuly setkaly, ale aby se setkal právě atom kyslíku v \mathrm{NO}_{2} s atomem uhlíku v CO.
Druhým požadavkem pro to, aby mohla chemická reakce proběhnout, je, aby molekuly při srážce měly dostatečnou rychlost - kinetickou energii. To proto, že předtím, než vznikne produkt, se musejí rozložit reaktanty, tedy musí se přerušit vazba v molekule \mathrm{CO} a vazba v molekule \mathrm{NO}_{2}. A k tomu je potřeba disociační energie. Molekuly, které se srážejí, musejí mít minimálně tolik kinetické energie, kolik jí spotřebují na rozbití vazby, tedy na disociaci. Součtu všech disociačních energií, které je potřeba dodat, aby reakce proběhla, se říká aktivační energie \left(E_{A}\right). Jednoduše to Ize znázornit pomocí grafu:
Spodní osa grafu se nazývá reakční koordináta. Ta ti říká, v jaké fázi reakce se látky nacházejí. Vlevo jsou látky před reakcí (reaktanty), vpravo látky po reakci (produkty). Aby se z reaktantů mohly stát produkty, musí se jim dodat tolik energie, aby překonaly onu „energetickou bariéru“ vprostřed. Tedy aktivační energii.
Můžeš si to představit jako cyklistu, který potřebuje přejet přes vrcholek kopce (aktivační energii). Nechce se mu šlapat, ale už má nějakou rychlost (kinetickou energii). Čím nižší bude kopec a čím vyšší bude cyklistova rychlost, tím snáze a rychleji ho cyklista přejede.
V grafu si můžeš všimnout, že reaktanty mají vyšší energii než produkty. Při této reakci se část energie uvolní jako tzv. reakční teplo (\Delta H). Druhým případem může být, že se teplo spotřebovává, tedy energie produktů je vyšší než energie reaktantů. Víc ti o tom řeknu v termodynamice.