Integrating Wolfram Language and Python into Marcus theory: computing toolbox and teaching for students
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Marcus theory originally was proposed by scientist Rudolph A. In 1956, Marcus established a theoretical framework for elucidating the kinetics of outer-sphere electron transfer reactions. Further, Marcus theory experienced significant advancements from Marcus and other scientists, developing extensive applications across diverse fields, such as inorganic chemistry, analytical chemistry, materials chemistry, energy chemistry, life chemistry, photochemistry, and solution chemistry. Despite its significance, many chemistry students have challenges in comprehending the fundamental concepts of Marcus theory, particularly the physical interpretation of the associated equations. In this paper, we aim to help students understand well the basics of Marcus theory and improve their mastery of programming ability. It structures an integrated overview of Marcus theory, emphasizing its application through two formalisms on kinetic constant based on reorganization energy. One is a zero-order approximation, and the other one is a one-order approximation. Furthermore, novel modern computational methods are employed to visualize and elucidate the related equations and parameters of Marcus theory. The utilization of programming languages such as Wolfram Language and Python enables straightforward calculation demonstrations, minimizing the occurrence of errors or confusion while ensuring the permanent storage of the provided computing codes. We provide all the necessary codes for plotting and conducting comprehensive analyses, including a typical exercise used in the past 2 years. Our proposed methodology primarily targets graduate and undergraduate students with a certain foundation of chemical and computing knowledge. This work will highly enhance their good comprehension of Marcus theory and improve their valuable computational skills for future research. Graphical Abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».