Teori kompleks teraktivasi, atau Keadaan Transisi menyempurnakan teori tumbukan ketika menunjukkan cara untuk menghitung konstanta kecepatan meskipun tuntutan steriknya signifikan. Teori kompleks teraktivasi, atau teori keadaan transisi, dikembangkan oleh Eyring dan Polanyi (1935). Ini mempertimbangkan sifat molekul, didasarkan pada perhitungan yang berasal dari termodinamika statistik dan mekanika kuantum dan dapat diterapkan pada reaksi dalam fase gas atau dalam larutan.
Teori kompleks teraktivasi adalah upaya untuk mengidentifikasi aspek utama yang mengatur nilai konstanta laju dalam bentuk caral peristiwa yang terjadi selama reaksi. Konsep kompleks teraktivasi dapat dipahami dari pengamatan umum terhadap variasi energi potensial reaktan A dan B selama berlangsungnya reaksi bimolekuler unsur, seperti yang dapat dilihat diilustrasikan pada grafik di bawah ini:
Pada prinsipnya, hanya A dan B yang bersentuhan, berubah bentuk, bertukar atom, atau menolaknya. Energi potensial mencapai maksimum dan aglomerasi atom yang sesuai dengan daerah tetangga maksimum dan merupakan kompleks teraktivasi.
Kemudian energi potensial maksimum berkurang ketika atom mengatur diri mereka sendiri dan mencapai konfigurasi produk. Pada titik maksimum kurva energi potensial, molekul-molekul reaktan akan mencapai titik aproksimasi dan deformasi yang begitu besar sehingga deformasi tambahan yang kecil membuat sistem maju menuju produk.
Konfigurasi kritis atom adalah keadaan transisi reaksi. Meskipun beberapa molekul dalam keadaan transisi kembali ke kondisi awal reaktan, banyak yang melebihi konfigurasi keadaan itu dan oleh karena itu pembentukan produk setelah pertemuan tidak dapat dihindari.
Untuk teori ini, dalam tahap reversibel pertama, reaktan mencapai kesetimbangan dengan kompleks teraktivasi dan kemudian terurai sehingga menghasilkan produk reaksi.
Sebagai contoh: menurut teori ini, reaksi bimolekuler terjadi menurut mekanisme:
Dimana merupakan kompleks teraktivasi yang dibentuk oleh molekul reaktif. Memanggil frekuensi getaran yang dengannya kompleks teraktivasi terurai, kecepatan pembentukan produk akan diberikan oleh:
Tahap pembentukan kompleks teraktivasi memiliki konstanta kesetimbangan berikut:
Menjadi konsentrasi kompleks teraktivasi sama dengan:
Menurut prinsip ekipartisi energi, untuk setiap transisi, derajat kebebasan vibrasi atau rotasi harus dikaitkan dengan nilai energi k T , di mana k adalah konstanta Boltzmann dan T suhu dan energi ini sama dengan , di mana h konstanta Planck. Kita kemudian dapat menulis:
Mengisolasi kami memiliki frekuensi dekomposisi kompleks teraktivasi:
Mengganti nilai y dalam persamaan,
Kami menemukan:
Membandingkan persamaan ini dengan persamaan kinetik yang memberikan kecepatan pembentukan produk,
diverifikasi bahwa:
Ini adalah persamaan Eyring, yang merupakan persamaan dasar dari teori keadaan transisi.