Υπολογιστής Εξίσωσης Nernst
Υπολογίστε το πραγματικό ηλεκτροχημικό δυναμικό κελιού υπό μη πρότυπες συγκεντρώσεις χρησιμοποιώντας την εξίσωση Nernst.
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
Πώς λειτουργεί αυτή η αριθμομηχανή;
Η εξίσωση Nernst δίνει το πραγματικό δυναμικό ενός κελιού υπό μη πρότυπες συνθήκες: E = E° − (R·T/nF)·ln(Q). Στους 298 K απλοποιείται σε E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q). Εισαγάγετε το πρότυπο δυναμικό, τα μεταφερόμενα ηλεκτρόνια, το πηλίκο αντίδρασης και τη θερμοκρασία για να λάβετε το E και να δείτε πώς μεταβάλλεται με το log₁₀(Q).
Τύπος
How this is calculated
Το πρότυπο δυναμικό κελιού E° (σε volt) είναι η ΗΕΔ όταν κάθε είδος βρίσκεται σε μοναδιαία ενεργότητα. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων n είναι τα mol ηλεκτρονίων που ανταλλάσσονται στην ισοσταθμισμένη αντίδραση οξειδοαναγωγής, και το πηλίκο αντίδρασης Q είναι ο λόγος ενεργοτήτων προϊόντων προς αντιδρώντα τη στιγμή ενδιαφέροντος. Η προαιρετική θερμοκρασία T (kelvin) έχει προεπιλογή 298 K (25 °C).
Η εξίσωση Nernst διορθώνει το E° για μη πρότυπες συνθήκες: E = E° − (R·T / (n·F))·ln(Q), όπου R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹ είναι η σταθερά αερίων και F = 96485 C·mol⁻¹ η σταθερά Faraday. Ο όρος R·T/(n·F) είναι η θερμική τάση κλιμακωμένη με το n. Μετατρέποντας τον φυσικό λογάριθμο σε βάση 10 (ln Q = 2.303·log₁₀Q) δίνεται η γνωστή μορφή των 25 °C E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q), όπου 0.05916 V είναι το 2.303·R·T/F στους 298 K.
Το Q πρέπει να είναι αυστηρά θετικό επειδή ο λογάριθμος είναι απροσδιόριστος για Q ≤ 0, και το n πρέπει να είναι μη μηδενικό. Όταν Q = 1 ο όρος του λογαρίθμου μηδενίζεται και το E ισούται με το E°. Καθώς συσσωρεύονται τα προϊόντα το Q αυξάνεται, το log₁₀Q μεγαλώνει και το E πέφτει προς το μηδέν· το κελί φτάνει σε ισορροπία (E = 0) όταν log₁₀Q = n·E°/0.05916. Το γράφημα δείχνει το E ως γραμμική συνάρτηση του log₁₀Q με κλίση −0.05916/n volt ανά δεκάδα (κλιμακωμένη με T/298 σε άλλες θερμοκρασίες).
Συχνές ερωτήσεις
Ο παράγοντας 2.303·R·T/F ισούται με 0.05916 V στους T = 298 K. Διαιρώντας με το n δίνεται η μεταβολή του δυναμικού ανά δεκαπλάσια μεταβολή του Q. Σε άλλες θερμοκρασίες η κλίση κλιμακώνεται γραμμικά με το T.
Το Q είναι ο λόγος των ενεργοτήτων των προϊόντων προς τις ενεργότητες των αντιδρώντων, καθεμία υψωμένη στον στοιχειομετρικό της συντελεστή, υπολογισμένος στις τρέχουσες (μη ισορροπίας) συνθήκες. Σε ισορροπία το Q ισούται με το K και το δυναμικό κελιού E είναι μηδέν.
Ναι. Εισαγάγετε το πρότυπο δυναμικό ηλεκτροδίου ως E°, τα ηλεκτρόνια σε εκείνη την ημιαντίδραση ως n, και το κατάλληλο Q για την ημιαντίδραση για να λάβετε το μη πρότυπο δυναμικό ηλεκτροδίου.
Γνωστό και ως
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Υπολογιστής Εξίσωσης Nernst [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/el/calculator/nernst-equation-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Υπολογιστής Εξίσωσης Nernst." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/el/calculator/nernst-equation-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Υπολογιστής Εξίσωσης Nernst," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/el/calculator/nernst-equation-calculator
@misc{wecalculate_nernst_equation_calculator, title = {Υπολογιστής Εξίσωσης Nernst}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/el/calculator/nernst-equation-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Σας βοήθησε αυτή η αριθμομηχανή;