La teoría de las colisiones hace foco en la velocidad de reacción y en el desarrollo de diversas reacciones químicas.
Teoría de las colisiones es la denominación que identifica a un antiguo postulado, todavía con vigencia y utilidad a escala universal, que entre los años 1916 y 1918 impulsaron un químico de origen alemán llamado Max Trautz y el profesor y químico británico William Cudmore McCullagh Lewis.
Este contenido, muy vinculado a la cinética química, apunta a ofrecer una explicación acerca del desarrollo de una reacción química y sobre las diferencias que hay entre ellas en materia de velocidad de reacción, según se advierte al analizarlo en profundidad.
Según señalan aquellos que conocen la definición y su aplicación práctica, la teoría de las colisiones puede usarse para reacciones en disolución caso en el cual pueden darse numerosas colisiones en un único encuentro por el efecto jaula del disolvente sobre las moléculas reaccionantes) y su expresión presenta similitudes con la ecuación de Arrhenius. En torno a esto hay que mencionar que se trata de una expresión matemática que deja al descubierto la dependencia evidenciada por la constante de velocidad de una reacción química en relación a la temperatura y la energía de activación. Sirve, por ejemplo, para analizar variaciones en procesos que se inducen térmicamente.
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ResumenFundamentos de la teoría de las colisiones
Al buscar información sobre la teoría de las colisiones salen a la luz sus fundamentos y conceptos clave, datos y expresiones indispensables para comprender de qué se trata esta conjetura.
Conviene saber, por ejemplo, que en una colisión exitosa se cuenta, al producirse el impacto, con una energía de activación suficiente para lograr que se rompan los enlaces que ya existen y se formen otros nuevos. Así consiguen notoriedad los productos de reacción.
Tampoco hay que pasar por alto que una serie de colisiones de carácter exitoso incrementan la velocidad de reacción en un marco en el cual hay un aumento de temperatura y de concentración de los reactivos. De igual modo, la velocidad de reacción se acrecienta cuando en la colisión producida entre moléculas reaccionantes está implicado un catalizador ya que este panorama exige menos energía para que se produzca un cambio a nivel químico.
Frente a una reacción bimolecular que se encuentra en fase gaseosa, puntualmente, se puede predecir la constante de velocidad de la mano de la teoría de las colisiones. En la ecuación para calcularla aparecen, entre otras variables, la energía de activación, la temperatura y la frecuencia de colisión (calculada en base a la constante de Boltzmann, el número de Avogadro y más).
Otra cuestión que no debería ignorarse: en el planteo de la teoría de las colisiones, para que llegue a desencadenarse una reacción particular debe existir una orientación molecular correcta, un factor que no resulta condicionado por aspectos como la temperatura o la concentración.
La teoría de las colisiones pretende brindar una explicación de la reactividad química partiendo del movimiento molecular.
Dinámica de las colisiones
Para enriquecer el estudio de la teoría de las colisiones es constructivo instruirse en cuanto a variedad de colisiones y su dinámica. En primer lugar, es necesario considerar que existen factores que inciden en las colisiones afectándolas en distinto grado, tal como ocurre con el efecto de la presión, la temperatura, la influencia del medio o entorno y la concentración de reactantes.
Los expertos en física conocen como colisión elástica al choque de al menos dos cuerpos en el cual, mientras dura la interacción, se advierte una conservación de la energía cinética del sistema de sendos elementos involucrados. La colisión inelástica, en cambio, tiene la particularidad de ser un choque en el cual no hay una conservación de la energía cinética. Esto lleva a que los cuerpos que protagonizan la colisión enfrenten riesgos de padecer alteraciones como un incremento de su temperatura o una deformación.
Como complemento del contenido de la teoría de las colisiones se erige, por sumar más precisiones, la teoría del estado de transición (catalogada asimismo como del complejo activado). Este último principio sostiene que con el choque de las moléculas de reactivos se llega a un estado inestable de transición donde se constituye un complejo activado. En ese escenario, unos enlaces van surgiendo y otros se van rompiendo.
La teoría de las colisiones sirve para reacciones en disolución y para aquellas en fase gaseosa, por ejemplo.
Usos prácticos de la teoría de las colisiones
Existen muchos usos prácticos de la teoría de las colisiones, la cual es vital para hacer un pronóstico de la cinética de una reacción química (especialmente si involucra a gases).
Quienes se especializan en el ámbito de la química industrial, por señalar un caso concreto, tienen en cuenta a la teoría de las colisiones cuando tienen que ocuparse del modelado y la optimización de tasas de reacciones químicas. Con ella es posible hacer una predicción respecto a cambios de las tasas de reacción frente a diversas condiciones.
Se suele trabajar con este postulado, asimismo, en la rama científica conocida como química de la atmósfera, así como esta teoría es de gran ayuda para proporcionar explicaciones acerca del rol de las enzimas como catalizadores de orden biológico.
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