能斯特方程计算器
使用能斯特方程从标准电位E°、转移的电子、温度和反应商Q（或生成物和反应物浓度）计算电池电位，或从测量的电位反向求解Q。还返回ΔG、ΔG°、平衡常数K和Q变化十倍时的电压变化（25°C时为59.16/n mV）。
输入
标准电池电位，E°阴极−E°阳极。丹尼尔电池（锌-铜）：1.10 V。
接受科学记数法（例如 1e-3）。
输出
| 指标 | 值 |
|---|---|
| No data yet | |
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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"
}'替换成您账户中的密钥。工具的字段即为请求体——没有额外包装。
让 AI 代理执行
Use the IOTools `nernst-equation-calculator` tool (Nernst Equation Calculator) on this input:
YOUR_INPUT_HERE将此粘贴给任何已连接 IOTools MCP 服务器的代理,再加上您的输入内容。
嵌入式小组件
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| 每次 API/MCP 调用费用 | 5 积分起 |
|---|---|
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也可通过
使用指南
能斯特方程计算器给出非标准条件下电化学电池或半电池的实际电位。输入标准电位E°、转移的电子数、温度和反应商Q，它返回电池电位E。它还返回吉布斯自由能、平衡常数以及反应是否自发进行。您也可以反向运行它：输入测量的电位并获得Q。
方程
E = E° − (RT / nF) · ln Q
= E° − (2.302585 · RT / nF) · log10 Q- E°: 伏特单位的标准电池电位（E°阴极−E°阳极）
- n: 平衡反应中转移的摩尔电子数
- T: 开尔文温度
- R = 8.314462618 J/(mol·K)、F = 96485.33212 C/mol
- Q: 反应商，生成物对反应物，各自提高到其系数
在25°C时，系数2.302585·RT/F为0.05916 V。这是熟悉的"每十倍59 mV"规则：Q每十倍变化使E移动59.16/n mV。
如何使用它
- 求解电池电位E（常见方向）或反应商Q。
- 输入E°（以伏特为单位）和转移的电子 n。
- 输入温度为°C、K或°F。它会为您转换为开尔文。
- 将Q作为单个Q值或作为生成物项和反应物项给出。计算器为您分割它们。纯固体和液体的活度为1，因此请省略它们。
- 当改为求解Q时，输入测量的电池电位。
例子：丹尼尔电池
Zn(s) + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu(s)，E° = 1.10 V，n = 2，[Zn²⁺] = 1 M和[Cu²⁺] = 0.001 M，因此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电池仍然自发运行，但比标准电位低约89 mV。
结果显示的内容
- 电池电位E及其从E°的偏移
- Q和log10 Q
- RT/nF和您的温度下Q每十倍的斜率
- ΔG = −nFE和ΔG° = −nFE° kJ/mol单位
- 平衡常数K = 10^(nFE° / 2.302585·RT)。很大的K值以科学计数法显示而不会溢出。
- 一个判决：自发的（E > 0）、非自发的（E < 0）或处于平衡状态（E = 0）
步骤框显示每个替代，结果表可以下载为CSV。
FAQ
我应该使用浓度还是活度？
能斯特方程严格使用活度。对于稀溶液（约0.1 M以下），摩尔浓度是一个很好的近似值。对于气体，请使用以巴为单位的分压。
当我交换Q时，为什么E向另一个方向移动？
Q大于1意味着混合物富含产物，这会将E推向E°以下。Q小于1会将E提升到E°以上。当E达到0时，Q等于K，电池处于平衡状态：一块死电池。
相关工具
要在计算氢电极的商之前从pH读数找到[H⁺]，请使用pH计算器。要配制目标浓度的溶液，请使用摩尔浓度计算器。
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