Calculadora de FEM de celda

La fuerza electromotriz, llamada FEM o potencial de celda, es el voltaje disponible a partir de una reacción electroquímica. Una celda galvánica separa la oxidación y la reducción en dos semiceldas para que los electrones circulen por un circuito externo. La reducción ocurre en el cátodo y la oxidación en el ánodo. Cuando ambos valores tabulados son potenciales de reducción, el potencial estándar de celda es el del cátodo menos el del ánodo. Los potenciales estándar de electrodo corresponden a condiciones de referencia definidas: normalmente especies disueltas con actividad unitaria, gases a presión estándar y una temperatura especificada. Las celdas reales suelen operar con otras concentraciones o presiones parciales. La ecuación de Nernst ajusta el voltaje estándar: E = E estándar - (RT / nF) ln Q. R es la constante de los gases, T la temperatura absoluta en kelvin, n los electrones transferidos en la reacción balanceada, F la constante de Faraday y Q el cociente de reacción adimensional. El cociente de reacción se construye a partir de la reacción global balanceada. Las actividades de los productos van en el numerador y las de los reactivos en el denominador, cada una elevada a su coeficiente estequiométrico. Se omiten sólidos y líquidos puros porque su actividad es, en la práctica, uno. Si Q es uno, la corrección logarítmica es cero y el potencial calculado coincide con el estándar. Un Q mayor suele reducir el voltaje de la reacción tal como está escrita; uno menor lo aumenta. Un potencial positivo indica que la reacción directa es termodinámicamente favorable en las condiciones introducidas. No describe la velocidad de reacción, la resistencia interna, el sobrepotencial ni las pérdidas bajo carga. Por ello, el voltaje real en los terminales puede diferir del valor reversible. La temperatura influye mediante la corrección de Nernst y, en sistemas reales, también mediante los coeficientes de actividad y el comportamiento de los materiales. Mantén una convención coherente de potenciales de reducción y no inviertas el signo dos veces. Balancea la reacción redox antes de elegir n y usa kelvin, no grados Celsius. En soluciones concentradas, las actividades son más rigurosas que las concentraciones molares sin corregir. Esta calculadora ofrece una estimación termodinámica ideal y transparente para ejercicios de química, análisis preliminares de baterías y revisión de cálculos de laboratorio.