전이상태이론
다른 표기 언어 transition-state theory , 轉移狀態理論
요약
구성 원자들과 분자들의 상대적 위치에 대한 퍼텐셜 에너지가 연속적으로 변하는 반응경로에서 진행되는 물질의 재배열 과정을 포함하는 그밖의 반응이나 화학반응에 관한 개념.
활성화물 이론, 절대반응속도 이론이라고도 함.
원자나 분자들의 초기 배열상태와 최종 배열상태 사이에는 원자간 힘과 분자간 힘에서 생긴 에너지가 최대가 되는 중간 배열상태가 존재한다. 이 중간 배열상태를 전이상태라 한다.
전이상태와 초기 상태 사이의 에너지 차를 활성화 에너지라고 한다. 이 활성화 에너지는 반응계에 변환이 일어날 수 있도록 하는 최소 에너지이다.
전형적인 화학변환이 일어날 때 초기상태에서 최종상태까지의 에너지 변화를 그림에 나타냈다. 가로축 좌표는 변화가 일어나는 계에서 원자나 분자들 사이의 거리가 아니고 초기상태에서 최종 상태로의 변환정도를 나타낸다. 활성화 착물은 초기상태의 원자나 분자들과 평형을 이루는 가상적이고 일시적인 분자로서 열역학적 성질로 설명한다. 최종상태에 도달하는 속도는 생성된 활성화 착물의 수와 활성화 착물이 최종상태로 넘어가는 빈도수에 의해 결정된다. 간단한 계에서 통계역학의 원리를 이용해 이들 양을 계산할 수 있다.
이 방법에서 화학반응의 반응속도상수(k)는 원자나 분자의 차원, 원자량, 원자간 또는 분자간 힘, 초기상태와 최종상태 간의 열역학적 성질의 차(자유 에너지, 엔트로피, 엔탈피) 등의 측정할 수 있는 양으로 나타낼 수 있다.