ネルンスト方程式計算機
ネルンスト方程式から標準電位E°、移動した電子、温度、および反応商Q（または生成物と反応物の濃度）を使用して、電池電位を計算します。または、測定された電位からQを逆に解きます。また、ΔG、ΔG°、平衡定数K、およびQの10倍変化あたりの電圧変化（25°Cで59.16/n mV）を返します。
入力
標準電池電位、E°カソード−E°アノード。ダニエル電池（亜鉛–銅）：1.10 V。
科学記法（例：1e-3）も使用できます。
出力
| 指標 | 値 |
|---|---|
| No data yet | |
このツールを使う他の方法
REST API
curl -X POST https://api.iotools.cloud/v1/tool/nernst-equation-calculator \
-H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"solveFor": "e",
"standardPotential": "1.10",
"electrons": "2",
"temperature": "25",
"temperatureUnit": "c",
"quotientInput": "q",
"qValue": "1000",
"productTerm": "1",
"reactantTerm": "0.001",
"cellPotential": "1.0112"
}'ご自身のアカウントのキーに差し替えてください。ツールのフィールドがそのままリクエストボディになります——ラッパーはありません。
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Use the IOTools `nernst-equation-calculator` tool (Nernst Equation Calculator) on this input:
YOUR_INPUT_HEREIOTools MCPサーバーに接続された任意のエージェントにこれを貼り付け、入力内容を追加してください。
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次の方法でも利用可能
ガイド
ネルンスト方程式計算機は、非標準条件下の電気化学セルまたはハーフセルの実際の電位を提供します。標準電位E°、転移した電子の数、温度、および反応商Qを入力すると、電池電位Eが返されます。また、ギブス自由エネルギー、平衡定数、および反応が自発的に実行されるかどうかも返します。逆に実行することもできます。測定された電位を入力して、Qを取得します。
方程式
E = E° − (RT / nF) · ln Q
= E° − (2.302585 · RT / nF) · log10 Q- E°: ボルト単位の標準電池電位（E°カソード−E°アノード）
- n: バランスの取れた反応で転移したモルの電子
- T: ケルビン単位の温度
- R = 8.314462618 J/(mol·K)、F = 96485.33212 C/mol
- Q: 反応商、生成物対反応物、各々その係数で累乗
25°Cでは、係数2.302585·RT/Fは0.05916 Vです。これは馴染みのある「10倍あたり59 mV」のルール：Qの10倍ごとの変化はEを59.16/n mVだけシフトさせます。
使い方
- 電池電位E（通常の方向）または反応商Qを解きます。
- **E°**をボルト単位で、転移した電子 nを入力します。
- 温度を°C、Kまたは°Fで入力します。ケルビンに変換されます。
- Qを単一のQ値として、または生成物項と反応物項として指定します。計算機は彼らのためにそれを分割します。純粋な固体と液体の活度は1なので、それらを除外します。
- Qを解く場合、測定された電池電位を入力します。
例：ダニエル電池
Zn(s) + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu(s)、E° = 1.10 V、n = 2、[Zn²⁺] = 1 Mおよび[Cu²⁺] = 0.001 Mの場合、Q = 1000：
slope = 0.05916 / 2 = 0.02958 V per decade
E = 1.10 − 0.02958 × log10(1000) = 1.10 − 0.0887 = 1.0113 Vセルは依然として自発的に実行されていますが、標準より約89 mV低いです。
結果が表示するもの
- 電池電位EおよびそのE°からのシフト
- Qおよびlog10 Q
- RT/nFおよびあなたの温度でのQの10倍あたりの傾き
- ΔG = −nFEおよびΔG° = −nFE° kJ/molで
- 平衡定数K = 10^(nFE° / 2.302585·RT)。非常に大きいK値は、オーバーフローなしで科学記法で表示されます。
- 評決：自発的（E > 0）、非自発的（E < 0）、または平衡で（E = 0）
ステップボックスは各置換を示し、結果テーブルはCSVとしてダウンロードできます。
FAQ
濃度と活度を使用すべきですか？
ネルンスト方程式は厳密に活度を使用します。希薄溶液（約0.1 M以下）の場合、モル濃度は良い近似値です。ガスの場合は、バール単位での部分圧を使用します。
Qを入れ替えると、Eがなぜ反対方向にシフトするのですか？
Q > 1は、混合物が生成物が豊富であることを意味し、これはEをE°以下に押しやります。Q < 1はEをE°上に上げます。Eが0に達すると、QはKに等しくなり、セルは平衡状態になります。つまり、放電されたバッテリーです。
関連ツール
水素電極の商を計算する前にpH読み取りから[H⁺]を見つけるには、pH計算機を使用します。ターゲット濃度で溶液を作成するには、モル濃度計算機を使用します。
プライバシー
計算はブラウザで完全に実行されます。