Перенос электрона

Перенос электрона (ПЭ) – процесс, при котором электрон передается от одного атома или молекулы к другому атому или молекуле. ПЭ – механистический описание термодинамического понятия окислительно-восстановительных реакций, при котором изменяются состояния окисления обоих реагентов реакции. Многочисленные существенные процессы в биологии используют реакции переноса электрона, в частности: связывание и транспорт кислорода, фотосинтез / дыхание, метаболические синтезы, и токсификация высоко-активных соединений. Дополнительно, процесс передачи энергии может быть формализован двух электронные обмены (две конкурирующие события ПЭ в противоположных направлениях). Реакции ПЭ обычно привлекают переходной металлические комплексы, но сейчас известно много примеров ПЭ в органических молекулах.
Классы переноса электрона
Существует несколько классов переноса электрона, которые определяются состоянием окисления обоих реагентов и связью между ними.
Перенос электрона на внутренней сфере

Основная статья: Перенос электрона на внутренней сфере

При ПЭ внутренний координационной сфере оба центра ковалентно соединяются друг с другом в течение ПЭ. Этот мост может быть постоянным, в этом случае событие переноса электронная называется внутримолекулярным переносом электрона. Обычнее, однако, ковалентная связь скоротечный, что формируясь только к ПЭ, а затем разъединяется после прохождения события ПЭ. В таких случаях, перенос электрона называется межмолекулярным переносом электрона. Известный пример ПЭ на внутрашний сфере, проходящей через мимолетную связь – восстановление [CoCl (NH 3) 5] 2 + с помощью [Cr (H 2 O) 6] 2 +, как описано Таубе. В данном случае лиганд хлорида соединяющий лиганд, который поьеднуе окислительно-восстановительные реагенты.
Перенос электрона на внешней сфере

Основная статья: Перенос электрона на внешней сфере

При ПЭ внешний координационной сфере окислительно-восстановительные центры, участвующие в реакции, не связываются через течение события ПЭ. Зато, электрон «прыгает» через пространство от видновлюючтого центра к акцептора. Перенос электрона на внешней сфере является межмолекулярным согласно определению. ПЭ на внешней сфере может происходить между различными химическими соединениями или между такими же, которые отличаются только состоянием окисления. Последний процесс называется само-обменом. Как пример, само-обмен описывает вырожденные реакцию между пермарганата и его возобновленной одно-электронной форме, манганата:

[MnO 4] - + [Mn * O 4] 2 - -> [MnO 4] 2 - + [Mn * O 4] -

Ключевое понятие теории Маркуса в том, что скорости таких же-обменных реакций математически связаны со скоростями «перекрестных реакций». Перекрестные реакции протекают между реагентами, которые отличаются сильнее, чем своим состоянием окисления. Один пример (из многих тысяч) – восстановление перманганата йодидом, чтобы сформировать йод и, снова, манганат.
Гетерогенный перенос электрона

Основная статья Гетерогенный перенос электрона

Течение гетерогенного переноса электрон перемещается между химическими соединениями в растворе и твердым электродом. Теории, имеющие дело с гетерогенным переносом электрона имеют применение в электрохимии и создании солнечных батарей.
Теория
Первая общепринятая теория ПЭ была разработана Рудольфом Маркусом для описания ПЭ на зовншний сфере и буля основана на подходе теорий переходного состояния. Теория Маркуса была затем зозширена, включатючы ПЭ на внутренней сфере Ноэлем Хашем и Рудольфом Маркусом. Эта теория была названа Теорией хаша-Маркуса, и могла объяснить большинство случаев передачи электрона. Обе теории, однако, полу-классические по природе, хотя они были расширены в квантово-механических Д. Джортнером, Енсом Ульструпом и другими, исходя из золотого правила Ферми и следуя за раннего зовоты с безызлучательной переходов. Позже теорий были доработаны, учитывая эффекты вибронних связей на перенос электрона. В частности, была создана теория PKS переноса электрона.
Получено из http://uk.wikipedia.org/wiki/% D0% 9F% D0% B5% D1% 80% D0% B5% D0% BD% D0% BE% D1% 81_% D0% B5% D0% BB % D0% B5% D0% BA% D1% 82% D1% 80% D0% BE% D0% BD% D0% B0 Категория: Физическая химия