使用从头算方法计算标准氢电极的绝对电极电势

摘要

本文通过设计计算化学实验，采用量子化学从头算方法，结合热力学循环，计算出标准氢电极的绝对电极电势。具体方案为，通过自洽反应场方法，计算出质子在水中的溶剂化自由能。在此基础上，计算出标准氢电极半反应的吉布斯自由能，并通过能斯特方程计算出其绝对电极电势。通过本实验，可望加深学生对电极电势、氧化还原反应、能斯特方程、热力学循环、吉布斯自由能及量子化学从头算的理解。

关键词

标准氢电极 / 电极电势 / 溶剂化自由能 / 热力学循环 / 团簇-连续介质模型

基金资助

2024年教育部产学合作协同育人项目(231000627083210); 南开大学2023年实验教学改革项目(23NKZZYQ11); 国家自然科学基金(22273040)