Siirtymätilaa

Siirtymätila on käsite, jota käytetään kuvaamaan tilaa, joka on olemassa prosessin aikana kahden vakaamman tilan välillä. Se on usein väliaikainen ja epävarma, eikä sitä pidetä lopullisena tai stabiilina tilana. Siirtymätilaa sovelletaan useilla tieteenaloilla, kuten kemiassa, fysiikassa ja materiaalitieteessä, kun kuvataan muutosta.

Kemian yhteydessä siirtymätila on korkea energiataso, joka saavutetaan reaktion energiaesteen huipulla reaktioreitillä. Siirtymätilateoria (transition-state theory) käyttää tätä tilaa reaktioiden nopeuksien mallintamiseen. Siirtymätila ei ole vakaa rakenne: sitä kuvataan usein potentiaalienergiamaastolla satulapisteenä, jossa järjestelmän kokonaisenergia on suurin, vaikka atomien koordinaatit siirtyvät kohti tuotteita tai lähtötilaa. Tutkimusta ohjaa sekä kokeellinen data (kinetiikkaan liittyvät mittaukset ja spektroskopia) että laskennalliset mallit, jotka kartoittavat reaktioreitin mahdolliset polut.

Muissa yhteyksissä, kuten faasimuutoksissa ja materiaalien muokkauksessa, siirtymätiloiksi voidaan kutsua tiloja, joissa järjestelmä käy läpi väliaikaisen rakenteen ennen lopullisen faasin muodostumista. Näiden tilojen ymmärtäminen auttaa ennustamaan muutosnopeuksia sekä lämpötilan ja paineen vaikutusta dynamiikkaan.

Terminologia: Siirtymätila on yleisimmin käytetty suomenkielinen vastine englannin termille transition state. Joissakin yhteyksissä voidaan käyttää muitakin ilmaisuja, kuten väliaikatilaa, mutta siirtymätila on vakiintunut erityisesti kemian ja fysiikan yhteydessä.