Electron transfer theory (Marcus theory)

I.What is Marcus theory

Marcus theory는 전자 전달 반응의 속도를 설명하는 이론으로, 화학 및 생화학 분야에서 중요한 역할을 한다. 이 이론은 1956년 미국의 화학자 로널드 마커스(Ronald Marcus)에 의해 제안되었으며, 그의 연구는 나중에 노벨 화학상을 수상하는 계기가 되었다. Marcus theory는 전자 전달 과정이 에너지의 전환과 관련된 복잡한 상호작용을 포함한다는 점을 강조한다. 전자 전달은 특정 화합물 간의 전자 이동을 통해 이루어지며, 이 과정은 주로 산화와 환원 반응을 포함한다. Marcus theory는 전자 전달 과정을 두 가지 주요 단계로 나눌 수 있다. 첫 번째 단계는 전자가 출발 물질에서 이동하여 제품 물질로 전달되는 과정을 나타낸다. 두 번째 단계는 반응물과 제품 사이의 에너지 장벽을 극복하는데 필요한 과정을 설명한다. 이 과정에서 두 물질은 활성화 상태에 도달해야 하며, 이를 위해 충분한 에너지가 필요하다. Marcus는 이러한 과정에서 분자의 진동, 원자 배열, 그리고 용매 환경의 영향을 고려하여 반응 속도를 수학적으로 모델링하였다. Marcus theory의 핵심 아이디어는 전자 전달 속도가 반응물의 에너지 상태와 반응 생성물의 에…(생략)