मार्कस इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण सिद्धांत
मार्कस सिद्धांत इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण दरों का एक सूक्ष्म विवरण प्रदान करता है, जो सक्रियण अवरोध को अभिक्रिया मुक्त ऊर्जा और पुनर्गठन ऊर्जा के संदर्भ में व्यक्त करता है, जो आवेश स्थानांतरण के साथ होने वाले नाभिकीय पुनर्व्यवस्था को दर्शाता है।
Definition
इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण गतिकी का एक सिद्धांत जिसमें सक्रियण मुक्त ऊर्जा, अभिक्रिया मुक्त ऊर्जा और नाभिकों तथा विलायक को संक्रमण-अवस्था विन्यास में विकृत करने के लिए आवश्यक पुनर्गठन ऊर्जा का एक द्विघात फलन है।
Scope
यह विषय बाहरी-गोले इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के मार्कस मॉडल को शामिल करता है: अभिकारक और उत्पाद की परवलयिक मुक्त-ऊर्जा सतहें, पुनर्गठन ऊर्जा और इसके आंतरिक-गोले और विलायक (बाहरी-गोले) योगदान, प्रेरक बल पर सक्रियण ऊर्जा की द्विघात निर्भरता, और व्युत्क्रम क्षेत्र की भविष्यवाणी। इसमें इलेक्ट्रोड अभिक्रियाओं से संबंध और अनुभवजन्य बटलर-वोल्मर चित्र से इसका अंतर शामिल है।
Core questions
- प्रजातियों के बीच इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण के लिए कौन सी नाभिकीय और विलायक पुनर्व्यवस्थाएँ होनी चाहिए?
- इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण की दर थर्मोडायनामिक प्रेरक बल पर कैसे निर्भर करती है?
- व्युत्क्रम क्षेत्र में प्रेरक बल को बढ़ाने से अंततः इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण धीमा क्यों हो सकता है?
- पुनर्गठन ऊर्जा आंतरिक-गोले और बाहरी-गोले योगदानों में कैसे विघटित होती है?
Key theories
- मार्कस मुक्त-ऊर्जा संबंध
- अभिकारक और उत्पाद को समान वक्रता के प्रतिच्छेदी परवलय के रूप में दर्शाते हुए, सक्रियण ऊर्जा (λ + ΔG°)²/4λ हो जाती है, जहाँ λ पुनर्गठन ऊर्जा है, जो प्रेरक बल पर अवरोध की द्विघात निर्भरता देती है।
- व्युत्क्रम क्षेत्र
- द्विघात रूप भविष्यवाणी करता है कि पुनर्गठन ऊर्जा के बराबर एक इष्टतम प्रेरक बल से परे, दर कम हो जाती है क्योंकि अभिक्रिया अधिक एक्सर्गोनिक हो जाती है, एक प्रतिसहज ज्ञान युक्त परिणाम जिसकी बाद में प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई।
Clinical relevance
मार्कस सिद्धांत प्रकाश संश्लेषण और श्वसन में इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण दरों, आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स और डाई-संवेदी सौर कोशिकाओं के डिजाइन, रेडॉक्स उत्प्रेरण की गतिकी, और तीव्र इलेक्ट्रोड अभिक्रियाओं के टैफेल प्लॉट में देखी गई वक्रता की व्याख्या करता है।
History
रुडोल्फ मार्कस ने 1956 में शुरू हुई पत्रों की एक श्रृंखला में इस सिद्धांत को प्रतिपादित किया, जिसमें हश का समानांतर योगदान भी था; अनुमानित व्युत्क्रम क्षेत्र को 1984 में मिलर, कैल्केटेरा और क्लॉस द्वारा प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया गया था, और मार्कस को 1992 में रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार मिला।
Key figures
- Rudolph A. Marcus
- Noel Hush
- Joshua Jortner
Related topics
Seminal works
- marcus1956
- marcus1993
- bard2001
Frequently asked questions
- पुनर्गठन ऊर्जा क्या है?
- यह वह ऊर्जा है जिसकी आवश्यकता अभिकारकों के नाभिकों और आसपास के विलायक को उनकी संतुलन अभिकारक ज्यामिति से संतुलन उत्पाद ज्यामिति में विकृत करने के लिए होगी, बिना इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित किए; यह इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण अवरोध की ऊंचाई निर्धारित करती है।
- मार्कस सिद्धांत बटलर-वोल्मर समीकरण से कैसे संबंधित है?
- दोनों इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण दरों का वर्णन करते हैं, लेकिन मार्कस सिद्धांत एक सूक्ष्म मुक्त-ऊर्जा मॉडल से संभावित निर्भरता प्राप्त करता है और एक गैर-स्थिर स्थानांतरण गुणांक की भविष्यवाणी करता है, जबकि बटलर-वोल्मर एक स्थिर गुणांक मानता है और संतुलन क्षमता के पास एक सीमित मामले के रूप में प्राप्त होता है।