107年:藥學二(第1次)

在20°C 時,玻璃電極的 Nernst 公式可簡化為下列何者?

AE = Ek – 0.0561 × pH
BE = Ek – 0.0591 × pH
CE = Ek + 0.0591 × pH
DE = Ek + 0.0561 × pH

詳細解析

本題觀念:

玻璃電極(glass electrode)的 Nernst 方程式(Nernst equation)在不同溫度下的數值變化,特別是在 20°C 時斜率(slope)的計算。

選項分析

Nernst 方程式的一般形式(針對氫離子選擇性玻璃電極):

E=Ek2.303RTFpHE = E_k - \frac{2.303 \cdot R \cdot T}{F} \cdot \text{pH}

其中:RR = 8.314 J/(mol·K),TT = 絕對溫度(K),FF = 96485 C/mol,nn = 1(H⁺ 轉移電子數)

Nernst 斜率:S=2.303RTFS = \dfrac{2.303 \cdot R \cdot T}{F}

在 25°C(298.15 K)時S=2.303×8.314×298.15964850.059160.0591 V/pHS = \frac{2.303 \times 8.314 \times 298.15}{96485} \approx 0.05916 \approx 0.0591 \text{ V/pH}

在 20°C(293.15 K)時S20°C=0.05916×293.15298.150.058170.0582 V/pHS_{20°C} = 0.05916 \times \frac{293.15}{298.15} \approx 0.05817 \approx 0.0582 \text{ V/pH}

本考題選項僅提供 0.0591 與 0.0561,最接近

...(解析預覽)...