Активований комплекс, угрупування атомів у вирішальний момент елементарного акту хімічної реакції. Поняттям про А. до. широко користуються в теорії швидкостей хімічних реакцій.
Протікання елементарного акту може бути розглянуте на прикладі газовою бімолекулярній реакції утворення йодистого водню з водню і пари йоду:
H 2 +I 2 = 2hi (1)
Як показує квантовомеханічна теорія, при зближенні молекул H 2 і I 2 на відстань, порівнянну з молекулярними розмірами, вони відштовхуються один від одного з силою, швидко зростаючою при зменшенні відстані. Переважна більшість зіткнень молекул H 2 і I 2 в газовій суміші не приводить до реакції, тому що енергія теплового руху молекул виявляється недостатньою для подолання відштовхування. В деякої, вельми малою, долі молекул інтенсивність теплового руху випадково багато більше середньою; цим створюється можливість настільки тісного зближення молекул H 2 і I 2 , що виникають нові хімічні зв'язки між атомами Н і I, а що існували раніше хімічні зв'язки Н—Н і I—I розриваються. Дві молекули HI, що утворилися відштовхуються один від одного і тому розходяться, чим завершується елементарний акт реакції. Перехід від розташування зв'язків до розташування відбувається не раптово, а поступово: у міру зближення молекул H 2 і I 2 зв'язку Н—Н і I—I слабшають і одночасно посилюються зв'язки Н—i. Відштовхування Н—Н від I—I змінялося відштовхуванням Н—i від Н—i в мить, коли нове розташування зв'язків починає превалювати над старим. Таким чином, в ході елементарного акту виникає конфігурація атомів, що є критичною в тому сенсі, що якщо вона досягнута, то подальший рух атомів відбувається безперешкодно, не вимагаючи запасу енергії. Сукупність атомів в цій конфігурації і називається «Активованим комплексом» (Р. Ейрінг, США, 1935) або «перехідним станом» (М. Г. Еванс і М. Поляні, Англія, 1935). Для зворотної реакції
2hi = H 2 +I 2 (2)
розташування атомів в А. до. буде таким же, як і для прямої реакції (1), але напрями руху атомів в активованих комплексах реакцій (1) і (2) взаємно протилежні.
Енергетичні співвідношення при елементарному акті реакції можна схематично представити за допомогою графіка, на якому потенційна енергія реагуючої системи U змальована як функція т.з. реакційної координати х, що описує взаємне розташування атомів.
Задавшись деяким вельми малим інтервалом D х ( мал. ) і вважаючи, що конфігурація атомів відповідає А. до., якщо координата х має значення, лежаче в межах цього інтервалу, можна ввести поняття — концентрація активованих комплексів прямої реакції в даній реагуючій системі с + і їх час життя t. За час t в одиниці об'єму відбувається с + актів прямої реакції. Т. до. швидкість прямої реакції r + . є число відповідних актів реакції в одиниці об'єму в одиницю часу, то
(3)
Оскільки інтервал D х малий, то і с + і t пропорційні D х , так що їх відношення не залежить від значення довільно вибраної величини D х. Величини с + і t обчислюються методами статистичної механіки, при цьому використовують ряд спрощуючих припущень, з яких головним є допущення, що протікання реакції не порушує статистично рівноважний розподіл молекул по станах.
Рівняння (3) виражає основну ідею теоретичного трактування швидкостей реакцій на основі концепції А. до. Воно не лише дозволяє судити про залежність швидкості реакції концентрацій речовин — учасників реакції, від температури і ін. чинників, але встановлює абсолютне значення швидкості. Тому метод А. до. часто називають теорією абсолютних швидкостей реакцій. У деяких порівняно нечисленних реакціях перебудова хімічних зв'язків відбувається утруднено, так що досягнення конфігурації А. до. ще не гарантує здійснення акту реакції. Щоб врахувати існування таких реакцій, званих неадіабатнимі, в праву частину рівності (3) вводять додатковий множник, «коефіцієнт проходження» або «трансмісійний коефіцієнт»; в разі неадіабатних реакцій він багато менше одиниці.
Вихідні поняття методу А. до. були роз'яснені вище на прикладі гомогенної газової реакції, але метод застосовують і до швидкостей реакцій в розчинах, гетерогенно-каталітичних реакцій і взагалі до обчислення швидкостей у всіх випадках, коли перетворення пов'язане з необхідністю випадкової концентрації енергії теплового руху в кількості, що значно перевищує середню енергію молекул при даній температурі.
Зіставлення теорії абсолютних швидкостей реакцій з дослідними даними, як і теоретичний аналіз її передумов, показує, що ця теорія, будучи не цілком точною, в той же час є вдалим наближенням, коштовним своєю простотою.
Літ.: Глесстон С., Лейдлер До., Ейрінг Р., Теорія абсолютних швидкостей реакції, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1948.
