題組內容

一、氯氣(Cl2)用於自來水消毒,當 Cl2(g)溶於水中會有 Cl2(aq)、HOCl、OCl-、 Cl-等溶解態氯氣及次氯酸生成,若溶於水中 Cl2(aq)濃度為 10-4 M,氯在 水中系列反應式如下:(每小題 10 分,共 20 分)5d2c28b949335.jpg 法拉第常數 F:23061 cal/Volt、R=1.987 cal/k mole、T=298 K、 Δ G0=-RT ln (Ka)、 Δ G0=-nFE0,氯在水中的 pE-pH 圖如下:5d2c28ea13aa2.jpg

⑵請計算 H+ + OCl- ⇄ HOCl 反應的自由能( Δ G0) ,與上題導出半反應式 合併,及自由能( Δ G0 =-nFE0 )觀念,計算:OCl -+2 H+ +2 e- ⇄ Cl- + H2O反應的 pE0,並導出 OCl- /Cl-邊界線②(boundary line)的 pE-pH 方程式。