Estado de transición para niños
El estado de transición en una reacción química es un momento muy especial en el que las moléculas están justo en el punto de cambiar de ser los ingredientes iniciales (reactivos) a convertirse en los productos finales. Imagina que es como estar en la cima de una colina: para pasar de un lado al otro, debes llegar a la parte más alta. En química, este punto alto es el estado de transición, donde la energía es máxima antes de que la reacción continúe.
En este punto, las moléculas que chocan tienen la energía y la orientación correctas para transformarse.
Como ejemplo, a continuación se muestra el estado de transición que se produce durante
Contenido
¿Qué es un Estado de Transición en Química?
Cuando las moléculas reaccionan, no lo hacen de golpe. Pasan por un camino, llamado coordenada de reacción. El estado de transición es el punto más alto de energía en ese camino. Es un momento muy breve donde los enlaces químicos antiguos se están rompiendo y los nuevos se están formando al mismo tiempo. Es como un puente invisible entre los reactivos y los productos.
¿Cómo se descubrió este concepto?
La idea del estado de transición es muy importante para entender cómo de rápido ocurren las reacciones químicas. Esta idea surgió con la teoría del estado de transición (TET), también conocida como teoría del complejo activado. Fue desarrollada por primera vez por un científico llamado Henry Eyring en 1935. Sus ideas sentaron las bases de la cinética química, que estudia la velocidad de las reacciones.
¿Por qué es importante el Estado de Transición?
No todas las colisiones entre moléculas resultan en una reacción. El éxito de una reacción depende de varios factores:
- La energía cinética (qué tan rápido se mueven las moléculas).
- La orientación (cómo chocan entre sí).
- La energía interna de las moléculas.
Incluso si las moléculas chocan y forman una "supermolécula" temporal, no siempre se convertirán en productos. Podrían volver a ser los reactivos originales si la colisión no tuvo suficiente energía. La reacción solo avanzará hacia los productos si se alcanza este punto crítico de máxima energía, que es el estado de transición.
¿Podemos ver un Estado de Transición?
Según las reglas de la mecánica cuántica, el estado de transición es tan fugaz que no se puede aislar ni observar directamente. Sin embargo, algunas técnicas muy avanzadas de espectroscopia pueden acercarse mucho a observarlo. La espectroscopia de femtosegundo (FTS) fue creada precisamente para esto. Permite investigar estructuras moleculares que están extremadamente cerca de este punto de transición. A veces, en el camino de la reacción, aparecen intermedios de reacción que tienen niveles de energía no mucho más bajos que un estado de transición, lo que hace difícil distinguirlos.
¿Cómo ayudan las computadoras a entender los Estados de Transición?
Los científicos pueden usar la química computacional para encontrar los estados de transición. Esto se hace buscando "puntos de silla" en una superficie de energía potencial. Un punto de silla es como la parte más baja de una silla de montar: es un mínimo en una dirección y un máximo en otra. Casi todos los métodos de química cuántica pueden usarse para encontrar estos estados. Sin embargo, es un desafío, ya que la estructura inicial que se le da a la computadora debe ser muy parecida a la del estado de transición real. A menudo, es más fácil usar métodos más sencillos para obtener una primera idea de la estructura y luego usar esa información para métodos más avanzados.
¿Qué nos dice el Postulado de Hammond?
El postulado de Hammond (o de Hammond-Leffler) es una regla útil que nos dice cómo se verá el estado de transición. Dice que la estructura del estado de transición se parecerá más a los reactivos o a los productos, dependiendo de cuál de ellos tenga una energía más cercana a la del estado de transición.
- En una reacción exotérmica (que libera energía), el estado de transición se parecerá más a los reactivos.
- En una reacción endotérmica (que necesita energía), el estado de transición se parecerá más a los productos.
Véase también
En inglés: Transition state Facts for Kids
