Теория (модель) активированного комплекса

Углубленное представление об элементарном акте химических реакций дает теория или модель активированного комплекса (МАК). При этом предполагается, что при сближении реагирующих молекул наблюдается почти непрерывный переход из начального в конечное состояние, который протекает через переходное состояние или активированный комплекс ( АК ) с максимумом потенциальной энергии Е_пот. Разность Е_пот активированного комплекса и исходных веществ, своеобразный энергетический барьер, названа энергией активации Е_а реакции.

Е_а определяется по Е_пот как функции взаимных расстояний всех участвующих в реакции атомов. Для линейного расположения атомов А, В и С простой реакции: А + ВС → (А∙В∙С)^¹→АВ + С результатквантово-химическогорасчёта Е_пот от межъядерных расстояний

	х B – C и х A - B можно наглядно отобразить в виде диаграммы потенциальных кривых. Наиболее вероятный путь реакции (при наименьшей затрате энергии) ведет через состояние активированного комплекса. Изменение Епот вдоль координаты реакции схематично показано на рис.3.3
Рис.3.3. Потенциальная энергия вдоль координаты реакции

Обозначим стехиометрические коэффициенты реагентов n' _i º a_i, а переходное состояние активированного комплекса A ^¹, тогда химическое уравнение однобарьерной реакции

. (3.63)

Определяющий постулат МАК (Эйринг, Поляни):

"Скорость реакции равна концентрации c ^¹ активированного комплекса на вершине барьера, помноженной на частоту ν ^¹ пересечения этого барьера.";

Размерность константы скорости определяется размерностями входящих в А частотного фактора [ k _Б T/h ] = 1/с и [D] = [ К ^≠_с].

Главное в том, что теоретическое выражение МАК определяет квантово-статистический способ расчета констант скоростей химических реакций. А самое замечательное при выводе − это сокращение постулируемой частоты пересечения барьера и выделенной из АК частоты слабейшего колебательного звена, определяющего реакционное преобразование компонентов.