過渡態

反應物變成產物的能量最高狀態

過渡態是指反應物體系轉變成產物體系過程中,經過的能量最高狀態(或稱活化絡合物)。過渡態鍵的狀況是:舊鍵未完全斷裂,新鍵未完全形成。過渡態是不穩定的,不能分離出來。過渡態和反應物的能量差(△E)稱為活化能。不同的反應體系有不同的活化能,活化能愈大反應愈困難。

目錄

正文


過渡態是基元反應反應坐標中能量最高的一點所對應的分子構型。處於過渡態的分子也稱為活化絡合物。理論上,活化絡合物是極不穩定的,它向反應物和產物轉化的概率相等;絕對的不可逆反應中,在過渡態這一時刻,所有的碰撞分子都會轉化為產物。根據量子力學理論,活化絡合物布居為零,過渡態是能量最高的一點,任何擾動都會導致它的改變,故無法分離出來,也是無法觀測到的。
過渡態這一概念,對於理解有機反應機理具有很重要的作用。過渡態理論認為,化學反應不是通過反應物分子的簡單碰撞就可以完成的,而是在反應物到生成物的過程中,經過了一個高能量的過渡態。這與爬山類似,山的最高點便是過渡態。過渡態是一種不穩定的反應物原子組合體,不可逆反應中,它可以很快地分解為產物。通常反應中間體的能量與過渡態相差不大,兩者很難區分。藉助於飛秒紅外光譜,目前已經可以觀測到接近過渡態時的分子構型結構。