Transferencia de electrones
La transferencia de electrones (ET) ocurre cuando un electrón se traslada de un átomo o molécula a otra entidad química similar. ET es una descripción mecanicista de ciertos tipos de reacciones redox que implican la transferencia de electrones.
Los procesos electroquímicos son reacción ET. Las reacciones ET son relevantes para la fotosíntesis y la respiración . Las reacciones ET comúnmente involucran complejos de metales de transición , [2] [3] En química orgánica, ET es un paso en algunas reacciones comerciales de polimerización. Es fundamental para la catálisis fotoredox .
En la ET de la esfera interna, los dos centros redox están conectados covalentemente durante la ET. Este puente puede ser permanente, en cuyo caso el evento de transferencia de electrones se denomina transferencia de electrones intramolecular. Sin embargo, más comúnmente, el enlace covalente es transitorio, se forma justo antes de la ET y luego se desconecta después del evento ET. En tales casos, la transferencia de electrones se denomina transferencia de electrones intermolecular. Un ejemplo famoso de un proceso ET de esfera interna que procede a través de un intermedio puente transitorio es la reducción de [CoCl (NH 3 ) 5 ] 2+ por [Cr (H 2 O) 6 ] 2+ . En este caso, el ligando cloruro es el ligando puente que conecta covalentemente a los socios redox.
En las reacciones ET de la esfera exterior, los centros redox participantes no están conectados a través de ningún puente durante el evento ET. En cambio, el electrón "salta" a través del espacio desde el centro reductor hasta el aceptor. La transferencia de electrones de la esfera exterior puede ocurrir entre diferentes especies químicas o entre especies químicas idénticas que difieren solo en su estado de oxidación. Este último proceso se denomina autointercambio. Como ejemplo, el autointercambio describe la reacción degenerada entre el permanganato y su manganato relativo reducido de un electrón :
En general, si la transferencia de electrones es más rápida que la sustitución del ligando, la reacción seguirá la transferencia de electrones de la esfera externa.
Un concepto clave de la teoría de Marcus es que las tasas de tales reacciones de autointercambio están relacionadas matemáticamente con las tasas de "reacciones cruzadas". Las reacciones cruzadas implican parejas que difieren en más que sus estados de oxidación. Un ejemplo (de muchos miles) es la reducción de permanganato por yoduro para formar yodo y, nuevamente, manganato.
