Teoria do complexo ativado


Dentro da área da Química, há um conceito estudado para o estudo do surgimento das reações químicas. Para que elas aconteçam, é necessário que todos os reagentes envolvidos durante o processo tenham afinidades, a fim de que a reação tenha efeito positivo.

Teoria do complexo ativado

Dentro da reação química, ocorre um contato imediato que requer uma dose concentrada energia capaz de criar ligações químicas novas, formar novas substâncias e incorporar novas estruturas químicas. É nesse momento que ocorre o complexo ativado, que proporciona ao cientista químico analisar o processo de criação de novas fórmulas químicas e a quebra de outras ligações existentes, geralmente mais fracas.

O que é o complexo ativado

Trata-se de um estado transitório, ou fase intermediária, entre os reagentes (fracos ou não), no qual o produto final ainda não foi formado. Esse choque efetivo, como qualquer ligação química, precisa de energia. Para formar esse estado transitório é necessária uma energia de ativação, uma energia mínima para que essa fase intermediária possa ocorrer.

Dentro desse fenômeno, a energia de ativação precisa acontecer mediante alguns critérios, o que caracteriza uma ligação química num complexo ativado:

  • As moléculas dos reagentes da ligação precisam se envolver;
  • Essa colisão na energia de ativação precisa ser mais próxima possível da formação geométrica do complexo, a fim de ativá-la;
  • A colisão não pode ter uma energia inferior à energia de ativação. É necessário ser igual ou superior do que a propagada durante a reação.

Dentro dessas três regras, fica mais claro definir esse complexo como o momento em que uma molécula de determinado átomo se colide com outra molécula de outro átomo qualquer e quebra a ligação estabelecida entre eles.

Para que ele aconteça, a energia precisa ser alta. Quando essa energia potencial se apresenta num nível elevado durante a reação, é preciso também ter uma carga de energia alta para completar o complexo e também a colisão das moléculas dos reagentes, a fim de formar os produtos decorrentes da ligação.

A Teoria do Complexo Ativado

O conhecimento sobre essa teoria surgiu por meio de estudos realizados pelos químicos Henry Eyring e John C. Polanyi. Servindo como um pontapé para chegar a uma compreensão básica sobre a Teoria de Arrhenius, essa teoria (também conhecida como teoria do estado de transição) se tornou um subsídio para facilitar a compreensão do outro estado, pois se aplica à análise de substâncias não só gasosas, mas também em solução.

Dois princípios fundamentais regem essa teoria para estudá-la e colocá-la em prática durante a análise das reações químicas:

  • Mesmo que esse complexo seja instantâneo e instável, é necessário estudá-lo com base em uma estrutura química e que tendo ou não um balanceamento dos reagentes, é necessário também levá-lo em conta;
  • Como qualquer reação, o complexo também possui uma velocidade a ser considerada, tanto para ser formada como também para ser desestruturada. Essa velocidade é própria do complexo e não segue um padrão da velocidade dos reagentes ou de como são formados. O ritmo é seguido da mesma forma que uma reação global sofre decomposição, com características e estruturação própria;
  • A energia usada no complexo é uma grandeza proporcional ao contato próximo dos reagentes. Quanto mais próximo os reagentes estiverem, maior será o nível da energia potencial e mais propício a reação química estará a ponto de formar um complexo ativado que também vai estar mais forte.

Por ter essas características, essa teoria apresenta algumas similaridades com a Teoria das Colisões. Contudo, a teoria das colisões ainda exerce uma propagação menor que a teoria do complexo ativado, uma vez que abrange não só reações com base em substâncias gasosas, mas também reações abrangentes com substâncias em solução.

Ainda como base para estruturação da teoria, esse complexo ainda tem a capacidade de seguir orientações diretas ou indiretas para produzir tanto moléculas de reagentes presentes na reação ou moléculas de produtos que serão formados. Como as moléculas possuem o atributo de serem revertidas em reagentes, também é possível notar que quando elas passam pelo estado de transição, elas também serão transformadas em produtos.

O complexo não segue uma direção específica para formar certo produto. Porém, para cada sentido há uma consequência singular, tanto para produção de moléculas de reagentes ou moléculas dos produtos.

É importante deixar claro que entre reagentes, produtos e as ligações desenvolvidas, a matéria está presente e é um pilar importante para ativar a energia de ativação. Embora não apresente em seu conteúdo moléculas estáveis, a matéria não entra na classificação de um produto ou um reagente, mas se torna uma variável importante que influencia no nível da energia a ser empregada durante o processo. A matéria pode ter influências tanto nas ligações enfraquecidas (nos reagentes) ou nas formações de novas ligações (presentes nos produtos), porém sem apresentar qualquer indício de moléculas em sua composição.