Phức hợp Kích hoạt vs Trạng thái Chuyển đổi | Phức hợp Chuyển đổi và Phức hợp Kích hoạt
Khi một hoặc nhiều chất phản ứng chuyển đổi thành sản phẩm, chúng có thể trải qua các sửa đổi và thay đổi năng lượng khác nhau. Các liên kết hóa học trong các chất phản ứng đang bị phá vỡ và các liên kết mới đang hình thành để tạo ra các sản phẩm, hoàn toàn khác với các chất phản ứng. Sự biến đổi hóa học này được gọi là phản ứng hóa học. Có rất nhiều biến kiểm soát các phản ứng. Để một phản ứng xảy ra, cần phải có năng lượng. Các phân tử chất phản ứng trải qua những thay đổi trong suốt phản ứng với giả thiết là các cấu hình nguyên tử khác nhau. Phức hợp hoạt hóa và trạng thái chuyển tiếp là hai thuật ngữ được sử dụng để xác định các phức chất trung gian này và hầu hết thời gian hai thuật ngữ này được sử dụng thay thế cho nhau.
Phức hợp được kích hoạt là gì?
Một phân tử phải được kích hoạt trước khi chúng có thể trải qua phản ứng. Các phân tử thường không có nhiều năng lượng bằng chúng, chỉ thỉnh thoảng một số phân tử ở trạng thái năng lượng mới trải qua các phản ứng. Trường hợp có hai chất phản ứng, để phản ứng xảy ra, các chất phản ứng phải va chạm với nhau theo hướng thích hợp. Mặc dù các chất phản ứng chỉ gặp nhau, nhưng hầu hết các cuộc gặp gỡ đều không dẫn đến phản ứng. Những quan sát này đã đưa ra ý tưởng về việc có một rào cản năng lượng đối với các phản ứng. Các chất phản ứng có trạng thái năng lượng cao hơn trong hỗn hợp phản ứng có thể được coi là phức chất hoạt hóa. Không phải tất cả các phức chất đã được kích hoạt đều có thể đi đến sản phẩm, chúng có thể bị rơi trở lại chất phản ứng nếu chúng không có đủ năng lượng.
Trạng thái chuyển đổi là gì?
Trạng thái chuyển tiếp được coi là trạng thái trong đó phân tử phản ứng bị căng hoặc biến dạng hoặc có cấu hình điện tử không thuận lợi. Phân tử phải đi qua trạng thái chuyển tiếp năng lượng cao này trước khi phản ứng xảy ra. Khoảng trống năng lượng được gọi là năng lượng hoạt hóa. Đây là rào cản năng lượng cao nhất để phản ứng xảy ra. Nếu độ hoạt hóa cho một phản ứng quá cao, chỉ một phần nhỏ các phân tử sẽ có đủ năng lượng để vượt qua nó, do đó sẽ không thu được nồng độ sản phẩm mong đợi. Sự sắp xếp nguyên tử của tất cả các phân tử trong phản ứng, có năng lượng hoạt hóa, được gọi là phức chất chuyển tiếp. Phức hợp chuyển tiếp có các thành phần với các liên kết bị phá vỡ một phần và một phần được tạo ra liên kết mới. Do đó, nó có một phần điện tích âm và dương. Trạng thái chuyển đổi được hiển thị bằng dấu dao găm kép (‡). Nếu năng lượng trạng thái chuyển tiếp của phản ứng có thể được hạ thấp, thì phản ứng sẽ nhanh hơn nhiều và sẽ cần ít năng lượng để tiến hành. Đối với phản ứng tỏa nhiệt, sau đây là đường cong năng lượng.
Điều cần thiết là phải biết cấu trúc trạng thái chuyển đổi, đặc biệt là khi thiết kế các loại thuốc để ức chế enzym.
Sự khác biệt giữa phức hợp đã kích hoạt và trạng thái chuyển tiếp là gì?
• Trạng thái chuyển tiếp là sự sắp xếp nguyên tử có năng lượng cao nhất khi các chất phản ứng sắp thành sản phẩm. Các phức chất được hoạt hóa là tất cả các cấu hình khác trong con đường phản ứng, có năng lượng cao hơn các phân tử bình thường.
• Khả năng cao xảy ra phức tạp trạng thái chuyển tiếp để chuyển đến các sản phẩm. Tuy nhiên, các phức chất hoạt hóa có thể rơi trở lại để tạo thành chất phản ứng hơn là đi đến các sản phẩm.
