水氧化还原反应中电极电势的计算和讨论

刘季铨 郭慧林 杨鹰 郭晓辉

引用本文: 刘季铨, 郭慧林, 杨鹰, 郭晓辉. 水氧化还原反应中电极电势的计算和讨论[J]. 大学化学, 2024, 39(8): 351-358. doi: 10.3866/PKU.DXHX202401031 shu
Citation:  Ji-Quan Liu,  Huilin Guo,  Ying Yang,  Xiaohui Guo. Calculation and Discussion of Electrode Potentials in Redox Reactions of Water[J]. University Chemistry, 2024, 39(8): 351-358. doi: 10.3866/PKU.DXHX202401031 shu

水氧化还原反应中电极电势的计算和讨论

  • 基金项目:

    2023年西北大学本科人才培养项目(XM05232458,XM05232428);中国博士后基金(2021M692609); 2019年陕西省线下一流本科课程建设项目(物理化学)

摘要: 计算电极电势是电化学的必备技能。目前物理化学教材中,一般只给出了酸性条件下部分物质的标准电极电势(φ),以及如何利用Nernst方程由φ计算电极电势(φ)。教材中对于碱性条件下φB没有涉及,学生对φB不甚理解,乃至在由φB计算φ时可能得到错误的结果和结论。本文以水(H2O)氧化还原反应为例,从物质的标准生成Gibbs自由能变(∆fGm)出发计算φφB,结合酸(或碱)性条件下反应物种的分析,利用Nernst方程计算不同pH下的φ,给出φ–pH图。此外,还讨论了热力学同位素效应对φφ的影响。这可为作为相关教学和科研的参考。

English

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  • 发布日期:  2024-03-26
  • 收稿日期:  2024-01-10
  • 修回日期:  2024-02-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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