Теория переходного состояния

Объяснение зависимости скорости реакции от температуры возможно не только с помощью теории столкновений, но также с привлечением теории переходного состояния (называемой также теорией активированного комплекса или теорией скоростей реакции). Эта теорияисходит из предположения, что в реакцию вступают только частицы, обладающие достаточной энергией – активированные частицы, способные преодолеть энергетический барьер. При взаимодействии активированных молекул образуется активированный переходный комплекс.

Энергия, которая затрачивается на образованием активированного комплекса, называется энергией активации. Или еще: разность между энергией переходного состояния и энергией первоначальной системы и есть энергия активации данной реакции. Время жизни активированного комплекса очень мало – около 10^-12 с.

Обычно понятия «активированный комплекс» и «переходное состояние» употребляют как синонимы, хотя правомерность такого употребления не совсем строга. Активированный комплекс -это группировка атомов, находящаяся в переходном состоянии. А переходное состояние (ПС) – это максимум на энергетическом профиле реакции, откуда реакция может развиваться как в прямом, так и в обратном направлении.

Активированный комплекс не является химическим соединением в обычном смысле слова, в отличие от промежуточного химического соединения, которому соответствует минимум энергии и к которому применимы понятия валентность, валентный угол и т.д.

В органической химии с помощью теории переходного состояния нельзя более или менее точно вычислить энергию активации для объяснения преобладания одних реакции по сравнению с другими; не представляется возможным заранее предсказать скорость реакции. Это можно сделать на основе качественного сопоставления строения активированных комплексов конкурирующих реакций и сравнительной оценке их энергий.