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小韧1木虫 (正式写手)
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[交流]
水分解的能量为什么是1.23eV？ 已有3人参与
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在标准氢电极的Energy level中，有两个比较关键的能量值，一个是0，一个是1.23eV。电极电势低于0时，会有H+得电子形成H2。当电极电势高于1.23V时，H2O中的O2-会失去电子变成O2。这个1.23 eV是对应反应的吉布斯自由能改变吗？还是DOS上H2O分子中O的电子能态所在的能级位置？ 1. 先考虑第一种情况，计算反应吉布斯自由能：2H2O=2H2+O2. 能量改变为：-6.76 eV *2 (2H2)-8.33 eV (O2)-(-14.21 eV*2) (2H2O)=6.57 eV，除以2也是3.29eV，远大于1.23eV。 2. 第二种情况，O的2s，2p与H 1s杂化，以费米能级为0，O2s能态位置位于-0.01eV， -2.1 eV， -5.9 eV，这些都与1.23eV对应不上。如果需要将能级相对真空能级平移，平移多少合适？ 这里还是没有弄清楚1.23eV到底对应什么。做个记录。 |
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2楼2019-05-31 15:01:11
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3楼2019-06-01 07:55:48
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补充下，2H2O-4e=4H(+)+O2这个氢标电极电势是能够找到实验数据的。实际计算的时候会涉及到的一些问题： 1、如楼上侯老师说的，你只是用了SCF能量（严格来说还不能说是0K的，还差ZPVE），得考虑核运动对自由能的贡献。 2、溶剂化在这个反应中不可忽视，但又不能简单按照连续介质处理。因为如H(+)这种离子溶剂化偏差会稍大，而反应前后的电荷不同，误差不能得以抵消。 3、一般认为电子电离到真空静止区域，开放体系一般认为是在无穷远处，即1/R=0|R->∞，能量（电势）也是以此作为参考而并非氢标电位，通常需要校正-4.4~-4.8左右的值才能得到氢标电势。 |
4楼2019-06-02 09:53:24
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