En química, la teoría de la colisión proporciona una explicación de por qué tienen lugar ciertas reacciones químicas y también por qué las velocidades de estas reacciones son diferentes según la reacción que se está produciendo. En 1916 y 1918, Max Trautz y William Lewis idearon la teoría de la colisión para explicar las reacciones químicas. Descubrieron que para que ocurriera una reacción química, las moléculas tenían que colisionar y también tenía que haber suficiente energía para que la reacción continuara.
Durante una reacción química, las moléculas del sustrato interactúan para formar nuevos productos. Si bien existen muchos tipos diferentes de reacciones químicas, las moléculas del sustrato deben entrar en contacto entre sí para que ocurra alguna reacción. La teoría de la colisión establece que si las moléculas del sustrato chocan, podría producirse una reacción química, aunque la colisión por sí sola no es garantía de una reacción posterior.
Las moléculas chocan entre sí todo el tiempo, pero las reacciones químicas no siempre ocurren. La teoría de la colisión establece que existen factores específicos que determinan si se producirá una reacción química o no. Los dos factores principales que considera esta teoría son la orientación de las moléculas cuando chocan y también la cantidad de energía que resulta.
Cuando dos moléculas chocan entre sí, la orientación de cada molécula es importante. Todas las moléculas tienen una forma específica, por lo que la forma en que chocan afecta si reaccionan o no. Si las moléculas no están correctamente alineadas, pueden rebotar entre sí. Por otro lado, si las moléculas están orientadas de manera que las áreas activas se alineen, entonces puede ocurrir una reacción química siempre que se cumpla el segundo requisito de la teoría de colisión.
Además de que las moléculas chocan de una manera específica, la teoría de la colisión establece que se requiere una cierta cantidad de energía para que ocurra la reacción química. Esta energía se conoce como energía de activación, y se necesitan diferentes cantidades de energía para diferentes reacciones. Si la energía producida por la colisión es menor que la energía de activación requerida, entonces la reacción química no ocurrirá. La razón por la que la energía de activación es necesaria es que los enlaces químicos dentro de las moléculas del sustrato deben romperse.
Ciertos factores físicos pueden causar un aumento en el número de colisiones exitosas que ocurren. Al aumentar la concentración, o el número, de las moléculas de sustrato, existe una mayor probabilidad de que las moléculas choquen con la orientación correcta. Además, el aumento de la temperatura de la solución que contiene ambas moléculas conduce a un aumento de la energía con la que chocan las moléculas. Esto significa que existe una mayor probabilidad de que se alcance o se supere el umbral de energía de activación.