Aktywowany kompleks a stan przejściowy | Kompleks przejściowy a kompleks aktywacyjny
Kiedy jeden lub więcej reagentów przekształca się w produkty, mogą one przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach zrywają się i tworzą się nowe wiązania, aby wytworzyć produkty, które są całkowicie różne od reagentów. Ta modyfikacja chemiczna jest znana jako reakcje chemiczne. Istnieje wiele zmiennych sterujących reakcjami. Aby reakcja mogła zajść, potrzebna jest energia. Cząsteczki reagujące przechodzą zmiany w trakcie reakcji, przyjmując różne konfiguracje atomowe. Aktywowany kompleks i stan przejściowy to dwie terminologie używane do identyfikacji tych kompleksów pośrednich i przez większość czasu te dwa terminy są używane zamiennie.
Co to jest aktywowany kompleks?
Cząsteczka musi zostać aktywowana, zanim będzie mogła przejść reakcję. Cząsteczki zwykle nie mają w sobie dużo energii, tylko czasami niektóre cząsteczki są w stanie energetycznym, aby przejść reakcje. Tam, gdzie są dwa reagenty, aby reakcja zaszła, reagenty muszą zderzać się ze sobą we właściwej orientacji. Chociaż reagenty po prostu spotykają się ze sobą, większość spotkań nie prowadzi do reakcji. Te obserwacje nasunęły ideę posiadania bariery energetycznej dla reakcji. Reagenty o wyższych stanach energetycznych w mieszaninie reakcyjnej można uznać za aktywowane kompleksy. Nie wszystkie aktywowane kompleksy mogą trafić do produktów, mogą zostać zwrócone do reagentów, jeśli nie mają wystarczającej ilości energii.
Co to jest stan przejściowy?
Stan przejściowy to taki, w którym reagująca cząsteczka jest napięta lub zniekształcona lub ma niekorzystną konfigurację elektronową. Cząsteczka musi przejść przez ten wysokoenergetyczny stan przejściowy, zanim zajdzie reakcja. Luka energetyczna jest znana jako energia aktywacji. Jest to najwyższa bariera energetyczna dla reakcji. Jeśli aktywacja reakcji jest zbyt wysoka, tylko niewielka część cząsteczek będzie miała wystarczającą energię do jej pokonania, więc oczekiwane stężenie produktów nie zostanie osiągnięte. Atomowy układ wszystkich cząsteczek w reakcji, który ma energię aktywacji, nazywa się kompleksem przejściowym. Kompleks przejściowy zawiera składniki z częściowo zerwanymi wiązaniami i częściowo utworzonymi nowymi wiązaniami. Dlatego ma częściowe ładunki ujemne i dodatnie. Stan przejściowy jest pokazany ze znakiem podwójnego sztyletu (‡). Jeśli energia stanu przejściowego reakcji może zostać obniżona, to reakcja powinna przebiegać znacznie szybciej i będzie wymagać małej energii do jej przebiegu. W przypadku reakcji egzotermicznej poniżej znajduje się krzywa energii.
Konieczna jest znajomość struktur stanu przejściowego, zwłaszcza podczas projektowania leków do hamowania enzymów.
Jaka jest różnica między aktywowanym stanem złożonym a stanem przejściowym?
• Stan przejściowy to układ atomowy o najwyższej energii, gdy reagenty trafiają do produktów. Aktywowane kompleksy to wszystkie inne konfiguracje na szlaku reakcji, które mają wyższą energię niż normalne cząsteczki.
• Istnieje duże prawdopodobieństwo, że kompleks stanów przejściowych przejdzie do produktów. Jednak kompleksy aktywacyjne mogą wrócić do postaci reagentów niż do produktów.
