08. Theorie des Übergangszustandes

Themen: Die Theorie des Übergangszustandes; Herleitung aus der statistischen Thermodynamik; Vergleich mit der Stoßtheorie; Thermodynamische Aspekte
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Zentrale Aspekte

Die Theorie des Übergangszustandes liefert wertvolle
mechanistische Einblicke in den Ablauf chemischer Reaktionen.
Kerngedanke der Theorie ist der aktivierte Komplex im
sich schnell einstellenden Gleichgewicht mit den Edukten.
Die Theorie des Übergangszustandes wurde ursprünglich
mit Hilfe der statistischen Thermodynamik entwickelt.
Im einfachen Grenzfall liefert die Theorie des Übergangszustands
identische Ergebnisse zur Stoßtheorie, ist aber sonst überlegen.
Die Verknüpfung mit thermodynamischen Größen löst das Problem,
dass der aktivierte Komplex experimentell nicht zugänglich ist.

Fragen zum Verständnis

Die nachfolgenden Fragen sollten sich mit den in der Vorlesung vermittelten Inhalten beantworten lassen und dienen der eigenständigen Nacharbeit bzw. Beschäftigung mit der Thematik.

Warum haben Atome keine Rotationsfreiheitsgrade?
Worin unterscheidet sich das Gleichgewicht zwischen Edukten und aktiviertem Komplex vom vorgelagerten Gleichgewicht chemischer Reaktionen?
Welche Unterschiede ergeben sich für den Zusammenhang zwischen Aktivierungsenergie und Aktivierungsenthalpie für Gasphase und Lösung?

Weiterführende Literatur/Links

Eine kommentierte und handverlesene Liste mit weiterführender Literatur zum Thema. Die Auswahl ist zwangsläufig subjektiv.

Die Hauptinhalte der Vorlesung zum Nachlesen in den allgemeinen Lehrbüchern zur Physikalischen Chemie: Wedler {[wedler-g-2012]}, Kapitel 6.4.3; Atkins vierte Auflage {[atkins-p-2006]} Kapitel 24.1.1; Atkins fünfte Auflage {[atkins-p-2013]} Kapitel 22.2.

Die Theorie des Übergangszustandes wurde maßgeblich von Eyring {[eyri-jcp-3-107]} sowie Evans und Polanyi {[evan-tfs-31-875]} um ca. 1935 entwickelt. Eine lesenswerte Zusammenfassung der Entwicklung ist {[laid-jpc-87-2657]}.