From absolute potentials to a generalized computational standard hydrogen electrode for aqueous and non-aqueous solvents

文献情報

出版日 2021-05-04
DOI 10.1039/D1CP00499A
インパクトファクター 3.676
著者

Michael Busch, Elisabet Ahlberg, Kari Laasonen


原文を見る

要旨

We describe a simple and efficient procedure to compute a conversion factor for the absolute potential of the standard hydrogen electrode in water to any other solvent. In contrast to earlier methods our procedure only requires the pKa of an arbitrary acid in water and few simple quantum chemical calculations as input. Thus, it is not affected adversely by experimental shortcomings related to measurements in non-aqueous solvents. By combining this conversion factor with the absolute potential in water, the absolute potential in the solvent of interest is obtained. Based on this procedure a new generalized computational standard hydrogen electrode for the computation of electron transfer and proton-coupled electron transfer potentials in non-aqueous solvents and ionic liquids is developed. This enables for the first time the reliable prediction of redox potentials in any solvent. The method is tested through calculation of absolute potentials in 36 solvents. Using the Kamlet–Taft linear solvation energy model we find that the relative absolute potentials consistently increase with decreasing polarisability and decreasing hydrogen bonding ability. For protic solvents good agreement with literature is observed while significant deviations are found for aprotic solvents. The obtained conversion factors are independent of the quantum chemical method, while minor differences are observed between solvation models. This does, however, not affect the global trends.

関連文献

Facile synthesis of core/shell ZnO/ZnS nanofibers by electrospinning and gas-phase sulfidation for biosensor applications

Kamil Sobczak, Piotr Dłużewski, Anna Reszka, Bogdan J. Kowalski, Łukasz Kłopotowski, Danek Elbaum, Krzysztof Fronc

2015-08-17 Paper

DOI: 10.1039/C5CP02278A

What is the thermal conductivity limit of silicon germanium alloys?

Yongjin Lee, Alexander J. Pak, Gyeong S. Hwang

2016-07-05 Communication

DOI: 10.1039/C6CP04388G

Strong electric fields at a prototypical oxide/water interface probed by ab initio molecular dynamics: MgO(001)

Sara Laporte, Fabio Finocchi, Lorenzo Paulatto, Marc Blanchard, Etienne Balan, François Guyot, Antonino Marco Saitta

2015-07-13 Paper

DOI: 10.1039/C5CP02097B

Photo-thermal effects in gold nanoparticles dispersed in thermotropic nematic liquid crystals

Luigia Pezzi, Luciano De Sio, Alessandro Veltri, Giovanna Palermo, Roberto Comparelli, Maria Lucia Curri, Nelson Tabiryan, Cesare Umeton

2015-06-29 Paper

DOI: 10.1039/C5CP01377A

Hydrogen bond cooperativity and anticooperativity within the water hexamer

José Manuel Guevara-Vela, Eduardo Romero-Montalvo, Víctor Arturo Mora Gómez, Rodrigo Chávez-Calvillo, Marco García-Revilla, Evelio Francisco, Ángel Martín Pendás, Tomás Rocha-Rinza

2016-04-22 Paper

DOI: 10.1039/C6CP00763E

The effect of terminal substituents on the electronic properties of rod-shaped [HGaNH]n oligomers

A. V. Pomogaeva, A. Y. Timoshkin

2016-06-28 Paper

DOI: 10.1039/C6CP02576E

Photoinduced charge accumulation by metal ion-coupled electron transfer

Annabell G. Bonn, Oliver S. Wenger

2015-08-27 Paper

DOI: 10.1039/C5CP04718H

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C6CP90183B

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C5CP90131F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。