Marcus

Rudolph Arthur Marcus (Kanaďan)

V roce 1992 byla R. A. Marcusovi udělena Nobelova cena za objasnění pohybu elektronů při chemických reakcích.

* 21. 7. 1923 Monteral, Kanada

R. A. Marcus studoval na kanadské McGill Univerzitě, kde získal doktorát filosofie v roce 1946. V letech 1946 - 1949 byl stipendistou National Research Council of Canada v Ottawě. Řádným profesorem se stal v roce 1951 na Brooklyn Polytechnic a odtud přešel na California Institute of Technology.

V přírodě se často setkáváme s redoxními reakcemi, jsou však většinou velmi komplikované, např. fotosyntéza. Typickými redoxními reakcemi jsou ty, při nichž se mezi reakčními partnery předávají elektrony.

R. A. Marcus se teoreticky zabýval jednoduchými redoxními reakcemi jak v homogenních roztocích, tak na elektrodách. Teorie reakce je v podstatě vysvětlení jejího chemického průběhu, tedy mechanismu reakce, ale také její rychlosti.

Marcus ve svých objevech přišel na myšlenku přebudování čili reorganizace solvátového obalu. Vysvětlit tento objev můžeme na redoxních reakcích tzv. výměnných, jako jsou reakce, při kterých smísíme roztok síranu železnatého a síranu železitého. Trojmocné železo rychle oxiduje dvojmocné a samo se redukuje na dvojmocné.

Rozhodující pro vysvětlení výše uvedené reakce je to, že ionty v roztoku jsou obklopeny orientovanými molekulami vody, tvořící tzv. solvátový obal. Tento solvátový obal je vázán pevněji k iontu trojmocného železa majícího větší elektrický náboj, než k iontu dvojmocného železa. Oba ionty se tedy liší nejen nábojem, ale také strukturou svého solvátového obalu.

Přenos elektronu vyžaduje, aby při něm došlo jen ke změně polohy elektronů, ne však k pohybu jader atomů, které je tvoří. Struktury našich iontů jsou však různé a reakce by tedy neměla probíhat. Oba solvátové obaly však kmitají směrem k iontu železa a od něj. Při těchto vibracích se oba obaly mohou dostat do stejné polohy vůči centrálnímu iontu železa a za těchto okolností je přeskok elektronu možný. Rozdíl mezi energií při nejnižším rozkmitu solvátového obalu a při rozkmitu příslušejícím přeskoku elektronu se nazývá energie reorganizace.

V dalších studiích se Marcus zaměřil na systémy důležité v biochemii, např. na složky řetězce přenosu elektronu, který hraje důležitou roli v Mitchellově teorii buněčného dýchání, na přenos elektronu přes rozhraní dvou nemísitelných kapalin. Svoji teorii Marcus také rozšířil na přenos protonu.



Fotogalerie



[Titulní strana - Úvodní strana - 1991 - 2000 - Abecední vyhledávání - Celkový přehled - Testy - Webmaster]