Aktivovaný komplex vs prechodný stav | Komplex prechodu vs. komplex aktivácie
Keď sa jeden alebo viac reaktantov premieňa na produkty, môžu prejsť rôznymi úpravami a energetickými zmenami. Chemické väzby v reaktantoch sa lámu a vytvárajú sa nové väzby, aby sa vytvorili produkty, ktoré sú úplne odlišné od reaktantov. Táto chemická modifikácia je známa ako chemické reakcie. Existuje mnoho premenných, ktoré riadia reakcie. Aby reakcia prebehla, musí byť potrebná energia. Molekuly reaktantov prechádzajú zmenami počas reakcie za predpokladu rôznych atómových konfigurácií. Aktivovaný komplex a stav prechodov sú dve terminológie používané na identifikáciu týchto intermediárnych komplexov a väčšinou sa tieto dva pojmy používajú zameniteľne.
Čo je aktivovaný komplex?
Molekula musí byť aktivovaná predtým, ako môže prejsť reakciou. Molekuly bežne nemajú veľa energie, len občas sú niektoré molekuly v energetickom stave, aby mohli prejsť reakciami. Tam, kde sú dva reaktanty, aby reakcia prebehla, musia sa reaktanty navzájom zraziť v správnej orientácii. Aj keď sa reaktanty len stretávajú, väčšina stretnutí nevedie k reakcii. Tieto pozorovania priniesli myšlienku existencie energetickej bariéry pre reakcie. Reaktanty s vyššími energetickými stavmi v reakčnej zmesi možno považovať za aktivované komplexy. Nie všetky aktivované komplexy môžu ísť do produktov, môžu sa vrátiť späť na reaktanty, ak nemajú dostatok energie.
Čo je prechodný stav?
Prechodový stav je stav, v ktorom je reagujúca molekula napnutá alebo zdeformovaná alebo má nepriaznivú elektronickú konfiguráciu. Molekula musí prejsť týmto vysokoenergetickým prechodným stavom predtým, ako dôjde k reakcii. Energetická medzera je známa ako aktivačná energia. Toto je najvyššia energetická bariéra pre uskutočnenie reakcie. Ak je aktivácia pre reakciu príliš vysoká, iba malá časť molekúl bude mať dostatok energie na jej prekonanie, takže sa nedosiahne očakávaná koncentrácia produktov. Atómové usporiadanie všetkých molekúl v reakcii, ktoré má aktivačnú energiu, sa nazýva prechodový komplex. Prechodný komplex má zložky s čiastočne prerušenými väzbami a čiastočne vytvorenými novými väzbami. Preto má čiastočné záporné a kladné náboje. Prechodný stav je znázornený znakom dvojitej dýky (‡). Ak je možné znížiť energiu prechodového stavu reakcie, potom by reakcia mala byť oveľa rýchlejšia a bude vyžadovať nízku energiu na priebeh. Pre exotermickú reakciu je uvedená energetická krivka.
Je nevyhnutné poznať štruktúry prechodových stavov najmä pri navrhovaní liekov na inhibíciu enzýmov.
Aký je rozdiel medzi aktivovaným komplexom a prechodovým stavom?
• Prechodný stav je atómové usporiadanie s najvyššou energiou, keď reaktanty prechádzajú na produkty. Aktivované komplexy sú všetky ostatné konfigurácie v reakčnej dráhe, ktoré majú vyššiu energiu ako normálne molekuly.
• Existuje vysoká pravdepodobnosť prechodu komplexu prechodného stavu na produkty. Aktivačné komplexy sa však môžu vrátiť späť a vytvoriť reaktanty, než prejsť na produkty.
