1. DEFINA INTERMEDIÁRIO DE REAÇÃO. DEFINA ESTADO DE TRANSIÇÃO. Faça uma diferenciação entre estes dois conceitos.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos dois conceitos centrais em mecanismos de reação na cinética química: o intermediário de reação e o estado de transição, e depois destacarmos as diferenças entre eles. Para isso vamos usar o diagrama de energia de reação e conceitos de estabilidade e detectabilidade de espécies químicas.

Passo 2

Vamos definir o intermediário de reação. Em um perfil de energia em função do progresso da reação, surge normalmente um vale entre dois picos de energia. Esse vale corresponde a uma espécie química que:
  1. Está em um mínimo de energia local no diagrama.
  2. Possui existência finita (lifetime), podendo às vezes ser detectada por métodos espectroscópicos ou até isolada em condições adequadas.
  3. Tem ligações formadas/parciais, mas é mais estável que um estado de transição.

Passo 3

Agora definimos o estado de transição. No mesmo perfil de energia, cada passo elementar atravessa um pico de energia. Esse pico é o estado de transição, que:
  1. Corresponde a um máximo de energia no caminho reacional.
  2. É um arranjo geométrico eletrônico de vida extremamente curta (ordem de femto- a picosegundos), sem existência real isolável.
  3. Representa o ponto de ativação da barreira energética, definindo a energia de ativação \displaystyle E_a.

Passo 4

Diferenciamos os dois conceitos pelos seguintes critérios principais:
  • Estabilidade e vida útil: o intermediário é relativamente estável (vale energético) e tem lifetime detectável; o estado de transição é instável (pico energético) e tem vida quase nula.
  • Detectabilidade: intermediários podem, em certas condições, ser observados; estados de transição existem apenas como conceito teórico ou inferido por métodos ultrarrápidos/computacionais.
  • Posição no perfil de energia: intermediário ocupa um mínimo local; estado de transição ocupa um máximo local.

Resposta

(a) Intermediário de reação: espécie química que aparece entre etapas elementares de um mecanismo, corresponde a um mínimo de energia local no diagrama reacional, tem existência finita e em alguns casos pode ser observado ou isolado.
(b) Estado de transição: arranjo de configuração eletrônica e geométrica que corresponde a um máximo de energia ao longo do caminho reacional, é altamente instável, de vida extremamente curta e não pode ser isolado, servindo para definir a energia de ativação da reação.
(c) Diferenças principais: o intermediário está em um vale energético e possui certa estabilidade/lifetime, enquanto o estado de transição está em um pico energético e não tem existência real isolável; intermediários podem ser detectados, estados de transição só são acessíveis por métodos teóricos ou ultrarrápidos.

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