يسير التفاعل من اليسار إلى اليمين عن طريق تكوين مركب انتقالي مثار ، ومنها تنتج نواتج التفاعل إلى اليسار .
**نظرية تحول الحالة** في الكيمياء (بالإنجليزية: Transition state theory)‏ هي نظرية تفسر معدل التفاعل في تفاعل كيميائي بسيط. وتفترض النظرية نشأة توازن كيميائي بين المواد الداخلة في التفاعل و حالات انتقالية مثارة للجزيئات. 

وتستخدم النظرية أساسا لفهم كيفية سير تفاعل كيميائي. ولكنها لم تكن ناجحة كل النجاح لحساب ثابت معدل التفاعل ، حيث أن حساب ثابت معدل التفاعل يحتاج معرفة دقيقة لأسطح الجهد الكيميائي أو «أسطح الكمون الكيميائي».

ورغما عن ذلك فتنجح النظرية لحساب إنتالبي التنشيط 
(Δ‡*H*⦵), وحساب أنتروبيا التنشيط (Δ‡*S*⦵), وكذلك حساب طاقة جيبس للتنشيط (Δ‡*G*⦵) لتفاعل معين في حالة تعيين ثابت المعدل التفاعل له مسبقا بطريقة عملية.

يتبين من الشكل أن الطاقة الكلية للمواد الداخلة في التفاعل تحتاج إلى طاقة إضافية منشطة وقدرها هنا (Δ‡*G*⦵) لكي تتفاعل. وعند حصولها إلى تلك الطاقة المنشطة تنتج مكونات وسطية مثارة (لأنها تحتوي على الطاقة المنشطة وتصبح فوق الجبل) ، ثم تنزلق إلى أسفل مكونة نواتج التفاعل. من الملاحظ أن الطاقة الداخلية للمواد الداخلة في التفاعل أكبر من الطاقة الداخلية للمواد الناتجة من التفاعل ، ولكنها تحتاج إلى إثارة بالمقدار (Δ‡*G*⦵) لكي تعبر جبل طاقة الوضع الحائل بين المواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل.

استنباطها
---------

نستنبطها بافتراص أحد التفاعلات حيث تتفاعل المادتان A و B لإنتاج المادة P. وكما وصفنا من قبل يتكون أولا المركب الانتقالي المثار {\displaystyle C^{\ddagger }} الذي يفقد الإثارة ويتحول إلى الناتج P .

{\displaystyle \mathrm {A+B\ {\overrightarrow {\longleftarrow }}\ C^{\ddagger }\ \rightarrow \ P} }
وتسير سرعة التفاعل ونعرفها بأنها سرعة تكوين الناتج الناتج P ، طبقا للعلاقة :

{\displaystyle {\frac {d\mathrm {[P]} }{dt}}=k^{\ddagger }\cdot \mathrm {[C^{\ddagger }]} }
و يُعرف تركيز المركب الانتقالي المثار 
{\displaystyle \mathrm {[C^{\ddagger }]} } عن طريق ثابت معدل التفاعل لحالة توازن المواد الداخلة في التفاعل ، حيث أن

{\displaystyle K^{\ddagger }=\mathrm {\frac {[C^{\ddagger }]}{[A]\cdot [B]}} }
واستبداله بتركيزي A و B .

{\displaystyle {\frac {d\mathrm {[P]} }{dt}}=k^{\ddagger }\cdot K^{\ddagger }\mathrm {\cdot [A]\cdot [B]} }
هذه المعادلة تعطينا معدل ة تكوين الناتج P مع الزمن t ، ويمكننا اختصارها إلى الصيغة:

{\displaystyle {\frac {d\mathrm {[P]} }{dt}}=k\mathrm {\cdot [A]\cdot [B]} }
ونحصل على ثابت معدل التفاعل k :

{\displaystyle k=k^{\ddagger }\cdot K^{\ddagger }}
ونحصل على ثابت معدل التفاعل المثار {\displaystyle k^{\ddagger }} على الصورة :

{\displaystyle k^{\ddagger }={\frac {k\_{b}\cdot T}{h}}}
ويلزم تعيين المعامل الانتقالي {\displaystyle \kappa } عمليا وإضافته إلى المعادلة.

نجد تلك المعادلة في الصيغة التالية في كتب كثيرة :

{\displaystyle k={\frac {k\_{b}\cdot T}{h}}\cdot K^{\ddagger }}
حيث {\displaystyle K^{\ddagger }={\frac {Q^{\ddagger }}{Q\_{A}Q\_{B}}}\cdot e^{-{\frac {E\_{0}}{k\_{b}T}}}} ، و {\displaystyle E\_{0}} الفرق بين طاقة درجة الصفر للمواد الداخلة في التفاعل وطاقة المركب الانتقالي المثار .

  

تبلغ قيمة 
{\displaystyle k^{\ddagger }={\frac {k\_{b}\cdot T}{h}}} عند درجة حرارة *T* = 300 كلفن نحو {\displaystyle 6{,}25\cdot 10^{12}\,\mathrm {s} ^{-1}}
وهي تسمى معامل التردد ، وهي تعادل تقريبا معدل أصتدام الجزيئات في السائل.

اقرأ أيضا
---------

* تفاعل كيميائي
* تفاعل ناشر للحرارة
* تفاعل يمتص الحرارة
* تفاعل الثرميت
* تفاعل أكسدة-اختزال
* اختزال
* معادلة أرينيوس
* تفاعل نووي
* قفزة كمومية

المراجع
-------

1. ↑  الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC). Transition State Theory.  (accessed November 23, 2008) نسخة محفوظة 13 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
2. ↑  Truhlar, D. G.; Garrett, B. C.; Klippenstein, S. J. Current Status of Transition-State Theory. The Journal of physical chemistry 1996, 100, (31), 12771-12800

|  |  |
| --- | --- |
| معرفات كيميائية | 
* **الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)**: T06470

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة كيمياء فيزيائية
* أيقونة بوابةبوابة الكيمياء