Rudolph A. Marcus is een Canadees-Amerikaanse chemicus die in 1992 de Nobelprijs voor chemie ontving voor zijn werk over de theorie van elektronenoverdrachtsreacties in chemische systemen. De Marcus-theorie, naar hem genoemd, biedt een raamwerk voor het verklaren van diverse en fundamentele verschijnselen zoals fotosynthese, celmetabolisme en eenvoudige corrosie. Hij staat ook bekend om zijn werk op gebieden als de theorie van de overgangstoestand en de theorie van unimoleculaire reacties. Geboren in Montreal, Quebec, ontwikkelde hij een vroege interesse in wetenschap, dankzij de invloed van zijn twee hoogopgeleide vaderlijke ooms. Hoewel zijn eigen ouders niet goed waren opgeleid, moedigden ze de academische interesses van hun zoon van harte aan. Na het afronden van zijn middelbare school ging hij naar de McGill University om scheikunde te studeren. Hij volgde ook verschillende cursussen wiskunde. Uiteindelijk verhuisde hij naar de Verenigde Staten voor een postdoctorale onderzoeksbeurs en werd uiteindelijk Amerikaans staatsburger. In de jaren vijftig begon hij elektronenoverdrachtreacties te bestuderen en onderzocht hij de rol van omringende oplosmiddelmoleculen bij het bepalen van de snelheid van redoxreacties. Hij stelde de Marcus-theorie voor die wordt gebruikt om een aantal belangrijke processen in de chemie en biologie te beschrijven, waaronder fotosynthese, corrosie en bepaalde soorten chemiluminescentie. Hij ontwikkelde ook de theorie van Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus door de RRK-theorie te combineren met de overgangstoestandtheorie.
Kindertijd en vroege leven
Rudolph Arthur Marcus werd geboren op 21 juli 1923 in Montreal, Quebec, naar Esther (née Cohen) en Myer Marcus. De enige zoon van het paar, hij groeide op in een liefdevolle omgeving en groeide op met het bewonderen van de atletische vaardigheden van zijn vader en de muzikale talenten van zijn moeder.
Twee van zijn ooms waren hoogopgeleid en de jongen aanbad ze. Hij ging graag naar school en raakte geïnteresseerd in zowel wetenschap als wiskunde. Nadat hij zijn opleiding aan de Byng High School had afgerond, ging hij naar de McGill University - de alma mater van de ooms die hij zo bewonderde.
Studeren onder Dr. Carl A. Winkler aan de universiteit was een verrijkende ervaring voor Marcus. Hoewel hij in de eerste plaats een scheikundestudent was, volgde hij ook verschillende vakken in de wiskunde, waarvan hij later schreef dat hij hem hielp bij het opstellen van zijn theorie over elektronenoverdracht. Hij behaalde een B.Sc. in 1943 en een Ph.D. in 1946 met een proefschrift getiteld ‘Studies on the conversion of PHX to AcAn.’
Carrière
Na zijn doctoraat is Rudolph A. Marcus toegetreden tot het nieuwe postdoctorale programma bij de National Research Council (NRC) van Canada in Ottawa. De fotochemiegroep stond onder leiding van E.W.R. Steacie die een grote kracht was achter de ontwikkeling van het basisonderzoeksprogramma bij NRC.
Eind jaren veertig begon Marcus bij theoretici in de VS een postdoctorale onderzoeksbeurs aan te vragen en ontving hij een gunstig antwoord van Oscar K. Rice aan de Universiteit van North Carolina. Hij kwam in 1949 bij de universiteit en werd blootgesteld aan theoretisch onderzoek dat de weg vrijmaakte voor zijn carrière als theoreticus.
Begin jaren vijftig ontwikkelde hij de RRKM-theorie ("Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus") door statistische ideeën uit de RRK-theorie van de jaren twintig te combineren met die van de overgangstoestandtheorie van het midden van de jaren dertig. Het werk werd voor het eerst gepubliceerd in 1951 en het jaar daarop schreef hij de generalisatie ervan voor andere reacties.
In 1951 trad hij toe tot het Polytechnic Institute of Brooklyn, waar hij zijn leven begon als een volledig onafhankelijke onderzoeker. Daar ondernam hij een experimenteel onderzoeksprogramma naar zowel gasfase- als oplossingsreactiesnelheden en schreef hij twee artikelen over elektrostatica in 1954-55.
In 1964 trad hij toe tot de faculteit van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, waar hij geïnteresseerd raakte in verschillende aspecten van reactiedynamiek, waaronder het ontwerpen van 'natuurlijke botsingscoördinaten'. Hij ging in 1975 als gasthoogleraar aan de Universiteit van Oxford naar Europa en later naar de Technische Universiteit van München als Humboldt Awardee. Het was in München dat hij voor het eerst werd blootgesteld aan het probleem van elektronenoverdracht in fotosynthese.
In 1978 werd hij Arthur Amos Noyes hoogleraar chemie aan het California Institute of Technology. Momenteel is hij ook professor aan de Nanyang Technological University, Singapore, en lid van de International Academy of Quantum Molecular Science.
Grote werken
Rudolph A. Marcus ontwikkelde wat bekend werd als de Marcus-theorie, een theorie die de snelheid van elektronenoverdrachtsreacties verklaart - de snelheid waarmee een elektron kan bewegen of springen van de ene chemische soort (de elektronendonor genoemd) naar de andere (het elektron genaamd) acceptor). Oorspronkelijk geformuleerd om elektronenoverdrachtsreacties in de buitenste bol aan te pakken, werd het later uitgebreid met bijdragen aan de elektronenoverdracht in de binnenste bol.
Marcus nam de Rice-Ramsperger-Kassel-theorie ontwikkeld door Rice en Ramsperger in 1927 en Kassel in 1928 en integreerde deze met de overgangstoestandtheorie ontwikkeld door Eyring in 1935 om de Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus (RRKM) -theorie te introduceren. De theorie maakt het mogelijk om eenvoudige schattingen van de unimoleculaire reactiesnelheden te berekenen op basis van enkele kenmerken van het potentiële energieoppervlak.
Awards en prestaties
Hij ontving verschillende prestigieuze prijzen voordat hij de Nobelprijs won.Deze omvatten: de National Medal of Science (1989), de Irving Langmuir Award van de American Chemical Society (1978), de Willard Gibbs Award (1988), de Theodore William Richards Award (1990) en de Pauling Medals (1991).
Rudolph A. Marcus won de Nobelprijs voor de chemie in 1992 'voor zijn bijdragen aan de theorie van elektronenoverdrachtsreacties in chemische systemen'.
Hij is inductee van de National Academy of Sciences (1970), de American Academy of Arts and Sciences (1973), de American Philosophical Society (1990) en werd in 1987 verkozen tot buitenlands lid van de Royal Society (ForMemRS).
Persoonlijk leven en erfenis
Hij trouwde in 1949 met Laura Hearne en kreeg drie kinderen. Zijn vrouw stierf in 2003 na meer dan vijf decennia samen te zijn geweest.
Snelle feiten
Verjaardag 21 juli 1923
Nationaliteit Canadees
Beroemd: ChemistsCanadian Men
Zonneteken: Kanker
Ook bekend als: Rudolph Arthur Marcus
Geboren in: Montreal, Canada
Beroemd als Chemicus
Familie: Echtgeno (o) t (e): Laura Hearne (m. 1949; overlijden 2003) vader: Myer Marcus moeder: Esther (née Cohen) Stad: Montreal, Canada Meer feiten: 1992 - Nobelprijs voor scheikunde 1984 - Wolfsprijs voor scheikunde 1989 - National Medal of Science for Chemistry
