Wat wordt bedoeld met het botsende-deeltjes-model ?
Dit model beschrijft een chemische reactie als het gevolg van botsingen tussen deeltjes. Als twee stoffen met elkaar reageren moeten de moleculen van die stoffen elkaar tegenkomen. Als ze elkaar tegenkomen, zullen ze met elkaar botsen. Slechts een klein gedeelte van de botsingen leidt uiteindelijk tot een reactie. We noemen deze botsingen effectieve botsingen.
Beïnvloeden van het aantal effectieve botsingen
Het aantal effectieve botsingen neemt toe door het vergroten van de concentratie en/of het vergroten van het contactoppervlak/verdelingsgraad. Ook verhogen van de temperatuur zorgt voor meer effectieve botsingen.
Algemeen kun je stellen dat:
- hoe meer deeltjes botsen, hoe meer botsingen zijn effectief;
- hoe harder deeltjes botsen, hoe effectiever zijn de botsingen.
Invloed op de reactiesnelheid
Met behulp van het botsende-deeltjes-model kun je uitleggen welke invloed concentratie, verdelingsgraad en temperatuur op de reactiesnelheid hebben.
De concentratie
Een snellere reactie krijgen we als de concentratie van de reagerende stoffen in een oplossing of in een gasmengsel toeneemt. Een grotere concentratie betekent dat er per volume-eenheid meer deeltjes zijn. De kans dat deeltjes botsen wordt dus groter en daarmee het aantal botsingen per tijdseenheid. Dit verklaart de toename in reactiesnelheid. Als je de concentratie van één van de stoffen tweemaal zo hoog maakt zal de kans op een botsing ook ongeveer tweemaal zo groot zijn en zal de kans op een effectieve botsing dus ook tweemaal zo hoog zijn. De reactiesnelheid zal uiteindelijk dus ook tweemaal zo hoog zijn.
De verdelingsgraad
Een groter contactoppervlak leidt ook tot een snellere reactie. Dat is met het botsingsmodel makkelijk te verklaren. Immers, alleen aan de oppervlakte van de stof kunnen deeltjes botsen. Een fijnere verdeling, dus een groter oppervlak, betekent per tijdseenheid meer botsingen. Zo kun je je ook voorstellen, dat een verdeling in losse deeltjes, zoals in een oplossing of in de gas toestand, de fijnste verdelingsgraad heeft.
De temperatuur
Bij een hogere temperatuur zullen deeltjes zich sneller gaan bewegen. Door de grotere snelheid zullen de deeltjes dan vaker botsen. Bovendien zijn deze botsingen veel krachtiger. Dit alles leidt tot een grotere reactiesnelheid.
Er zijn dus twee effecten waardoor een hogere temperatuur leidt tot een grotere reactiesnelheid:
- Vaker een botsing
- Hardere botsingen