過渡態理論方法

過渡態理論方法又稱活化配合物理論方法或絕對反應速度理論方法,是研究基元反應的機理和反應速度的一種理論方法。1935年由埃林(Eyring)、波蘭尼(Polanri)等人在統計力學和量子力學發展的基礎上提出的。該法的理論依據是:①化學反應不是只通過分子間的簡單碰撞就能完成的,而是要經過一個中間的過渡狀態,即反應物分子在互相碰撞的接近過程中,先被活化而形成活化配合物。②活化配合物與反應物之間成動態平衡。③活化配合物以一定速度分解成產物,其中形成活化配合物是一快步驟,而活化配合物的分解是一慢步驟,是整個基元反應的速度控制步驟。

這在原則上提供了一種方法,只用反應物分子的某些基本特性,如大小、振動頻率、質量等,即可計算某反應的反應速度。不過現實情況是缺乏活化配合物幾何構型的確切知識,用量子理論計算反應體系的位能時,尚存在許多理論上和實際上的困難。但在一些很簡單的情況下,可進行包括活化能的確定在內的完整計算和近似地估算。因此,該方法仍在許多方面得到套用。例如原子與原子間的反應,用此法得到的結果與分子碰撞理論推導得的結果完全一致;在很多場合,該方法提供的速度常數的熱力學模擬,能夠解釋經驗活化能和指前因子而無需分子數據,還能對形成活化配合物過程提供一些有用的信息,這對溶液中的反應尤其有用。對固體催化中的複雜作用,也可在一定程度上加以推測。目前,過渡態理論仍在不斷發展和完善中。分子束和雷射的套用,使實驗技術有了新的發展,可加深對微觀反應機理的探索,重視反應全過程的研究,使其理論和方法功能更加合理,更加完善。

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