Idea central en una frase

• Las moléculas no pasan de golpe de reactivos a productos.
• Primero forman una agrupación intermedia de máxima energía y vida cortísima: el complejo activado.
• Solo si llegan a ese punto, la reacción sigue adelante.

Analogía: cruzar el cerro en bicicleta

• Reactivos (A + B): punto de partida, moléculas estables de baja energía.
• Cima del cerro = complejo activado: agrupación inestable de átomos a medio camino entre reactivos y productos.
• Esfuerzo para llegar a la cima = energía de activación (Ea): barrera mínima de energía que hay que superar.
• Productos (C + D): punto de llegada al otro lado.

Definiciones clave

• Teoría del estado de activación o de transición: la reacción avanza por una coordenada.
• Coordenada de reacción: es el camino que va de reactivos a productos.
• Estado de transición: es el instante de máxima energía, en lo más alto de ese camino.
• Complejo activado: es la especie química que existe en ese instante. Se representa como [A···B]‡, donde ‡ indica activado y ··· indica enlaces a medio hacer y a medio romper.

Qué pasa a nivel molecular: paso a paso

1. Choque con energía suficiente: A y B chocan con orientación adecuada.
2. Deformación de enlaces: los enlaces viejos se estiran y se debilitan, los átomos se acercan mucho y la energía del sistema sube.
3. Formación del complejo activado: se llega a la cima: A + B -> [A···B]‡ -> C + D.
4. Decisión: desde ahí solo hay dos salidas: volver atrás y regenerar A y B, o seguir adelante y formar productos C y D.

Fórmulas que debes saber

• Energía de activación directa: Ea = Ecomplejo - Ereactivos.
• Energía de activación inversa: Ea inversa = Ecomplejo - Eproductos.
• Cambio de entalpía: ΔH = Eproductos - Ereactivos, donde la entalpía es el contenido de calor químico.
• Si ΔH es negativo, los productos tienen menos energía y la reacción libera calor: es exotérmica.

El diagrama de energía: el mapa del cerro

• Eje vertical: energía (E). Eje horizontal: coordenada de reacción.
• La curva sube desde los reactivos, llega a un pico y luego baja a los productos.
• El pico es el complejo activado. La altura desde el inicio hasta el pico es Ea.
• Pico muy alto = Ea grande = pocas moléculas logran subir = reacción lenta.
• Pico bajo = Ea pequeña = muchas lo logran = reacción rápida.

Mini-ejemplo para fijar ideas

• Reacción: H2 + I2 -> 2HI.
• Datos: Ereactivos = 20 kJ/mol, Ecomplejo = 170 kJ/mol, Eproductos = 10 kJ/mol.
• Ea directa = 170 - 20 = 150 kJ/mol.
• Ea inversa = 170 - 10 = 160 kJ/mol.
• ΔH = 10 - 20 = -10 kJ/mol: es exotérmica.

Para el examen: no confundas

• Reactivos: energía baja y estable, enlaces bien definidos, larga duración, punto de partida.
• Complejo activado: energía máxima, enlaces a medio romper y formar, duración cortísima, no se aísla, es la barrera que hay que superar.
• Productos: energía baja o media según ΔH, enlaces nuevos bien definidos, larga duración, punto de llegada.
• Recuerda: solo los choques que superan Ea llegan al pico y pueden dar productos.