Techniklexikon

Übergangszustand

Chemie,
Physikalische Chemie, aktivierter Komplex, der Stosskomplex im Maximum der
Potentialbarriere einer chemischen Reaktion. Wenn sich im Verlauf einer
Reaktion die Edukte (AB und CD) einander nähern, lockern sich unter
Energieaufnahme bestimmte Bindungen und neue Bindungen werden geknüpft. Im
Übergangszustand der Reaktion entsteht ein besonders energiereicher Komplex
[ABCD]^¹,
der unter Energieabgabe in die Produkte (AD und BC) zerfällt:

AB + CD line-height:119%\'>® [ABCD] ^{style=\'font-size:8.0pt;line-height:119%\'>¹} class=Symbol>® AD
+ BC.

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist um so grösser, je höher die
Konzentration des aktivierten Komplexes ist und je schneller dieser in die
Produkte zerfällt. Die Energiedifferenz zwischen dem Energieinhalt der
Reaktanden und des aktivierten Komplexes ist die Aktivierungsenthalpie. Für die
Geschwindigkeitskonstante k gilt die Beziehung

"Times New Roman"\'> src="../../images/t1708_uebergangszustand.gif" v:shapes="_x0000_i1732" alt="Übergangszustand">

(Eyring-Gleichung; k _{style=\'font-size:8.0pt;line-height:119%\'>B}: Boltzmann-Konstante, class=Variable>h: Plancksches Wirkungsquantum, T:
Temperatur, R: allgemeine Gaskonstante, class=Symbol>DS class=Symbol>^¹
und DH class=Symbol>^¹
Aktivierungsentropie und -enthalpie). Das Profil der freien Enthalpie einer
chemischen Reaktion wird in einem Reaktionskoordinaten-Diagramm graphisch
dargestellt (siehe Abb.).

src="../../images/t1709_uebergangszustand.gif" v:shapes="_x0000_i1733" alt="Übergangszustand">

Übergangszustand: Reaktionskoordinaten-Diagramm einer
reversiblen, bimolekularen chemischen Reaktion. Die waagrechten Niveaus
entsprechen dem Energieinhalt der Edukte (AB, CD) und Produkte (AD, BC), das
Maximum dem Energieinhalt des aktivierten Komplexes ( src="../../images/t1710_uebergangszustand.gif" v:shapes="_x0000_i1734" alt="Übergangszustand">). Die
Aktivierungsenthalpien der Hin- und Rückreaktionen sind src="../../images/t1711_uebergangszustand.gif" v:shapes="_x0000_i1735" alt="Übergangszustand"> style=\'mso-spacerun:yes\'> und src="../../images/t1712_uebergangszustand.gif" v:shapes="_x0000_i1736" alt="Übergangszustand">.