Nernst-Gleichungs-Rechner
Berechnen Sie das tatsächliche elektrochemische Zellpotential unter Nicht-Standard-Konzentrationen mit der Nernst-Gleichung.
V
K
Non-standard EMF from the Nernst equation
- 1
Thermal slope R·T ÷ (n·F)
8.314 × 298 ÷ (2 × 96485) = 0,01284Volts per natural-log unit of Q. - 2
Natural log of Q
ln(0,001) = -6,9078 - 3
Nernst correction
slope × ln(Q) = 0,01284 × -6,9078 = -0,0887 - 4
Cell potential E
E° − correction = 1,1 − (-0,0887) = 1,1887
Wie funktioniert dieser Rechner?
Die Nernst-Gleichung gibt das tatsächliche Potential einer Zelle unter Nicht-Standard-Bedingungen an: E = E° − (R·T/nF)·ln(Q). Bei 298 K vereinfacht sie sich zu E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q). Geben Sie das Standardpotential, die übertragenen Elektronen, den Reaktionsquotienten und die Temperatur ein, um E zu erhalten und zu sehen, wie es mit log₁₀(Q) variiert.
Formel
How this is calculated
Das Standard-Zellpotential E° (in Volt) ist die EMK, wenn jede Spezies die Aktivität eins hat. Die Anzahl der Elektronen n ist die Mol der in der ausgeglichenen Redoxreaktion ausgetauschten Elektronen, und der Reaktionsquotient Q ist das Aktivitätsverhältnis von Produkten zu Edukten im betrachteten Moment. Die optionale Temperatur T (Kelvin) ist standardmäßig 298 K (25 °C).
Die Nernst-Gleichung korrigiert E° für Nicht-Standard-Bedingungen: E = E° − (R·T / (n·F))·ln(Q), wobei R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹ die Gaskonstante und F = 96485 C·mol⁻¹ die Faraday-Konstante ist. Der Term R·T/(n·F) ist die mit n skalierte thermische Spannung. Das Umwandeln des natürlichen Logarithmus in die Basis 10 (ln Q = 2,303·log₁₀Q) ergibt die vertraute 25-°C-Form E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q), wobei 0,05916 V gleich 2,303·R·T/F bei 298 K ist.
Q muss strikt positiv sein, da der Logarithmus für Q ≤ 0 nicht definiert ist, und n muss ungleich null sein. Wenn Q = 1 ist, verschwindet der Log-Term und E ist gleich E°. Wenn sich Produkte ansammeln, steigt Q, log₁₀Q wächst und E fällt gegen null; die Zelle erreicht das Gleichgewicht (E = 0), wenn log₁₀Q = n·E°/0,05916. Das Diagramm zeigt E als lineare Funktion von log₁₀Q mit der Steigung −0,05916/n Volt pro Dekade (bei anderen Temperaturen mit T/298 skaliert).
Häufige Fragen
Der Faktor 2,303·R·T/F ist gleich 0,05916 V bei T = 298 K. Das Teilen durch n ergibt die Potentialänderung pro zehnfacher Änderung von Q. Bei anderen Temperaturen skaliert die Steigung linear mit T.
Q ist das Verhältnis der Produktaktivitäten zu den Eduktaktivitäten, jeweils mit ihrem stöchiometrischen Koeffizienten potenziert, ausgewertet bei den aktuellen (Nicht-Gleichgewichts-)Bedingungen. Im Gleichgewicht ist Q gleich K und das Zellpotential E null.
Ja. Geben Sie das Standardelektrodenpotential als E°, die Elektronen in dieser Halbreaktion als n und das passende Q für die Halbreaktion ein, um das Nicht-Standard-Elektrodenpotential zu erhalten.
Auch bekannt als
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Nernst-Gleichungs-Rechner [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/de/calculator/nernst-equation-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Nernst-Gleichungs-Rechner." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/de/calculator/nernst-equation-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Nernst-Gleichungs-Rechner," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/de/calculator/nernst-equation-calculator
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