碰撞理论

研究粒子间相互作用的理论
碰撞理论(collision threory)是元反应的速率理论之一。[1]碰撞理论主要用于计算气相双分子反应的速率常数和活化能。碰撞理论的基本假设为:把分子看成是无结构的硬球,分子除碰撞外无其他相互作用,两次碰撞之间分子运动的轨迹是直线;化学反应只有通过分子碰撞才能发生,但并不是分子的每一次碰撞都能导致反应的发生,只有那些能量足够大的分子在碰撞时才能发生反应,这种碰撞称为有效碰撞。[1]
碰撞理论直观地描绘了元反应的分子碰撞过程,从理论上导出了元反应速率常数k的计算公式,并赋予了活化能确切的物理意义。但由于该理论模型过于简单,且没有给出阈能和方位因子的理论计算方法,因此无法从该理论直接准确地计算出元反应的k值。[1]

形成

有效碰撞

并非每一次碰撞都发生预期的反应,只有非常少非常少的碰撞是有效的。首先,分子无限接近时,要克服斥力,这就要求分子具有足够的运动速度,即能量.具备足够的能量是有效碰撞的必要条件.一组碰撞的反应物的分子的总能量必须具备一个最低的能量值,这种能量分布符合从前所讲的分布原则.用E表示这种能量限制,则具备E和E以上的分子组的分数为: