能斯特方程計算機
使用能斯特方程在非標準濃度條件下計算實際電化學電池電位。
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
此計算機如何運作？
能斯特方程給出電池在非標準條件下的實際電位：E = E° − (R·T/nF)·ln(Q)。在 298 K 時簡化為 E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q)。輸入標準電位、轉移電子數、反應商和溫度，即可得到 E 並查看其如何隨 log₁₀(Q) 變化。
公式
How this is calculated
標準電池電位 E°（伏特）是每種物種均處於單位活度時的電動勢。電子數 n 是平衡氧化還原反應中交換的電子莫耳數，反應商 Q 是在感興趣時刻產物與反應物的活度比。可選溫度 T（克耳文）預設為 298 K（25 °C）。
能斯特方程修正 E° 以適應非標準條件：E = E° − (R·T / (n·F))·ln(Q)，其中 R = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹ 為氣體常數，F = 96485 C·mol⁻¹ 為法拉第常數。R·T/(n·F) 項是按 n 縮放的熱電壓。將自然對數轉換為以 10 為底（ln Q = 2.303·log₁₀Q），得到熟悉的 25 °C 形式 E = E° − (0.05916/n)·log₁₀(Q)，其中 0.05916 V 為 298 K 時 2.303·R·T/F 的值。
Q 必須嚴格為正數，因為對數在 Q ≤ 0 時無定義，且 n 必須非零。當 Q = 1 時，對數項消失，E 等於 E°。隨著產物積累，Q 增大，log₁₀Q 增加，E 向零降低；當 log₁₀Q = n·E°/0.05916 時，電池達到平衡（E = 0）。圖表顯示 E 作為 log₁₀Q 的線性函數，斜率為每十倍變化 −0.05916/n 伏特（在其他溫度下按 T/298 縮放）。
常見問題
因數 2.303·R·T/F 在 T = 298 K 時等於 0.05916 V。除以 n 給出 Q 每十倍變化時電位的變化量。在其他溫度下，斜率與 T 成線性比例。
Q 是產物活度與反應物活度之比，各自提高到其化學計量係數次方，在當前（非平衡）條件下求值。在平衡時，Q 等於 K，電池電位 E 為零。
可以。將標準電極電位輸入為 E°，該半反應中的電子數輸入為 n，並輸入半反應的適當 Q，以得到非標準電極電位。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 能斯特方程計算機 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/nernst-equation-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "能斯特方程計算機." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/nernst-equation-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "能斯特方程計算機," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/nernst-equation-calculator
@misc{wecalculate_nernst_equation_calculator, title = {能斯特方程計算機}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/nernst-equation-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
這個計算機對您有幫助嗎？