Electroquímica cuántica

La escuela científica de electroquímica cuántica comenzó a formarse en la década de 1960 bajo la dirección de Revaz Dogonadze . En términos generales, este campo comprende conceptos derivados de la electrodinámica , la mecánica cuántica y la electroquímica , y por ello es estudiado por una amplia gama de investigadores profesionales. Entre los campos en los que se desenvuelven se incluyen la ingeniería química , eléctrica y mecánica , la química y la física .

Más específicamente, la electroquímica cuántica es la aplicación de herramientas de la mecánica cuántica, como la teoría del funcional de la densidad , al estudio de procesos electroquímicos, incluida la transferencia de electrones en electrodos. ^{[ 1 ]} También incluye la teoría de Marcus y la teoría de la velocidad cuántica, ^{[ 2 ]} esta última es un método para describir la electroquímica utilizando la mecánica cuántica de primeros principios y los conceptos de conductancia cuántica y capacitancia cuántica .

El desarrollo inicial de la "electroquímica cuántica" es algo difícil de precisar. Esto no es sorprendente, ya que el desarrollo de la mecánica cuántica en la química puede resumirse como la aplicación de modelos de la teoría de ondas cuánticas a átomos y moléculas . Siendo así, la electroquímica , que se ocupa particularmente de los estados electrónicos de un sistema específico, ya está, por su naturaleza, vinculada al modelo mecánico cuántico del electrón en la química cuántica. Hubo defensores de la electroquímica cuántica que aplicaron la mecánica cuántica a la electroquímica con un entusiasmo, claridad y precisión inusuales. Entre ellos se encontraban Revaz Dogonadze y sus colaboradores. Desarrollaron uno de los primeros modelos mecánicos cuánticos para las reacciones de transferencia de protones en sistemas químicos. Dogonadze es un promotor particularmente reconocido de la electroquímica cuántica y también se le atribuye la creación de una escuela de verano internacional de electroquímica cuántica con sede en Yugoslavia . Fue el autor principal de la Teoría Mecánica Cuántica de la Cinética del Acto Elemental de los Procesos Químicos, Electroquímicos y Bioquímicos en Líquidos Polares . Otro importante contribuyente es Rudolph A. Marcus , quien ganó el Premio Nobel de Química en 1992 por su Teoría de las reacciones de transferencia de electrones en sistemas químicos . Recientemente, se ha demostrado que la teoría de Marcus forma parte de un concepto más general asociado con la teoría cuántica de la velocidad, una teoría que predice la velocidad de transferencia de electrones (siendo la electroquímica un caso particular) basándose en el uso de los conceptos de cuanto de conductancia y capacitancia cuántica .

• Electroquímica
• Química cuántica
• Mecánica cuántica

• RR Dogonadze, "Teoría de la cinética de electrodos moleculares", en: NS Hush (Ed.), Reacciones de moléculas en electrodos , Interscience Pub., Londres, 1971, págs. 135-227
• RR Dogonadze y ZD Urushadze, "Método semiclasico para el cálculo de velocidades de reacciones químicas". - J. Electroanal. Chem. , 32, 1971, pp. 235-245
• RP Bell, "El protón en química", Chapman and Hall, Londres-Nueva York, 1973
• NR Kestner, J. Logan y J. Jortner, "Reacciones de transferencia de electrones térmicos en disolventes polares".- J.Phys. Chem. , 78, 1974, pp. 2148-2166
• RR Dogonadze, AM Kuznetsov, MG Zaqaraya y J. Ulstrup, "Una teoría cuántica de los procesos químicos y biológicos a baja temperatura", en: B. Chance, RA Marcus, D. DeVault, H. Frauenfelder, JR Schrieffer y N. Sutin (Eds.), Tuneling in Biological Systems , Academic Press, Nueva York, 1979, pp. 145-171.
• RP Bell, "El efecto túnel en química", Chapman and Hall, Londres-Nueva York, 1980
• RR Dogonadze y AM Kuznetsov, "Cinética electroquímica cuántica: teoría del continuo", en: BE Conway, JO'M. Bockris y E. Yeager (Eds.), Tratado integral de electroquímica , vol. 7, Plenum Press, Nueva York, 1983, págs. 1-40
• "Electrodinámica y fenómenos cuánticos en interfaces" (Actas de la Conferencia Internacional, Telavi, Georgia , 1-6 de octubre de 1984), Editorial "Metsniereba", Tiflis, 1986, 558 págs. (en inglés)
• JO'M. Bockris, Shahed UM Khan, "Electroquímica cuántica", Plenum Press, Nueva York, 1979, 538 págs. ( ISBN) 0-306-31143-7)
• «Abanderado de la Electroquímica Cuántica» ( «Flagman Kvantovoy Elektrokhimii» ). Sobre el profesor Revaz R. Dogonadze. Compilado por el profesor ZD Urushadze, Editorial de la Universidad Estatal de Tiflis , Tiflis, 1991, 140 págs. (En ruso).
• M. Bixon y J. Jortner, "Transferencia de electrones. De moléculas aisladas a biomoléculas". - Avances en Química Física , 106, 1999, págs. 35-203
• "Enciclopedia de Electroquímica", Vol. 2, Cinética Interfacial y Transporte de Masa, Wiley Publishers, 2003, 563 pp. ( ISBN) 3-527-30394-4).
• Número especial en memoria de Revaz Dogonadze de la revista Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry , vol. 204, Lausana, 1986.

• Discurso de aceptación del Premio Nobel de Rudolph A. Marcus, 1992
• Página conmemorativa de RR Dogonadze
• Sociedad Internacional de Electroquímica (ISE)