HesapHanem

Nernst Hücre Potansiyeli Hesaplayıcı

E0, elektron sayısı ve reaksiyon bölümü Q değerlerini girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç, Nernst denklemini 25 °C sabit sıcaklıkta uygular: E = E° − (0,025693 ÷ n) × ln(Q). Burada E° volt cinsinden standart hücre potansiyeli, n denkleştirilmiş tepkimede aktarılan elektron sayısı, Q ise tepkime bölümüdür (ürünler bölü girenler, her biri katsayısının üssüyle; katılar ve saf sıvılar dışarıda bırakılır). 0,025693 V sabiti 25 °C'de RT÷F değeridir; ln doğal logaritmadır.

Araç hücre potansiyeli E'yi, düzeltme terimi (0,025693 ÷ n) × ln(Q)'yu ve bir etiketi bildirir: E 0'ın üzerindeyse kendiliğinden, değilse kendiliğinden olmayan. Değerler dört ondalıkla volt cinsinden gösterilir. Q sıfırdan büyük, n en az 1 olmalıdır. Q = 1 iken düzeltme sıfırdır ve E, E°'ye eşittir. Q 1'in altındaysa terim negatiftir ve E, E°'nin üzerine çıkar; Q 1'in üzerindeyse E altına düşer. Sıcaklık değiştirilemez; bu yüzden başka koşullar için uygun değildir.

Örnek hesaplama

E° = 1,10 V, n = 2 elektron ve Q = 10 olan bir hücre alalım. Düzeltme terimi (0,025693 ÷ 2) × ln(10) = 0,0128465 × 2,3026 = 0,0296 V'tur. Böylece E = 1,10 − 0,0296 = 1,0704 V olur. Değer pozitif olduğundan araç tepkimeyi yazıldığı gibi kendiliğinden olarak etiketler. Q 1'in üzerinde, yani standart koşullara göre daha fazla ürün olduğundan, hücre voltajı 1,10 V'luk standart değerinin biraz altındadır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Q için 10 tabanlı logaritma değeri girmek. Denklem doğal logaritma kullanır ve araç bunu kendisi hesaplar; Q'yu log Q olarak değil, düz oran olarak girin.
  • Q'yu ters yazmak. Q ürünler bölü girenlerdir; yer değiştirirseniz düzeltme teriminin işareti döner.
  • Katıları ya da saf sıvıları Q'ya katmak, örneğin Daniell pilindeki çinko ve bakır metallerini. Bunlar bölümde yer almaz.
  • n için denkleştirilmiş toplam tepkimedeki elektron sayısı yerine tek bir yarı tepkimenin ya da tek bir adımın elektron sayısını girmek.
  • Sonucu 25 °C dışındaki sıcaklıklarda kullanmak. Sabit, yalnızca o sıcaklık için geçerlidir.

Bu hesaplama hakkında

Standart koşullarda ölçülen standart hücre potansiyeli (E0) yalnızca hikayenin bir kısmını anlatır — bir pilin veya elektrokimyasal hücrenin ürettiği gerçek voltaj, reaktan ve ürünlerin gerçek derişimlerine göre değişir; bu ilişki Nernst denklemiyle ifade edilir: E = E0 − (RT/nF)·ln(Q). Bu denklem 25°C'de E = E0 − (0,025693/n)·ln(Q) şeklinde sadeleşir; burada n aktarılan elektron sayısı, Q ise reaksiyon bölümüdür.

Bu hesaplayıcı, standart 25°C sıcaklıkta E0, n ve Q değerlerinden gerçek hücre potansiyelini hesaplar; bu, elektrokimya derslerinde ve pil/korozyon araştırmalarında temel bir hesaplamadır — bir pilin voltajının deşarj olduğu sürece neden düştüğünü (reaktan derişimleri azaldıkça Q değişir ve E düşer) ve pH elektrotları ile iyon seçici sensörlerin derişimi bir voltaj okumasından nasıl ölçebildiğini açıklayan da aynı ilişkidir.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Sıradan derişimlerde düzeltme küçüktür; bu yüzden büyük bir sürpriz genellikle yanlış Q değerine işaret eder. E0 = 1,1 V ve n = 2 iken Q = 0,01 için 1,1592 V, Q = 100 için 1,0408 V çıkar. E0 küçükse en çok önem kazanır: E0 = 0,05 V ve Q = 1000 için sonuç -0,0387 V olur ve etiket tersine döner. Araç 25 derece sıcaklığa sabittir. Hücreleriniz için Q değerini nasıl kuruyorsunuz?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar