Calculateur de l'équation de Nernst

L'équation de Nernst ajuste un potentiel standard d'électrode ou de pile à la température et aux activités chimiques réelles d'un système électrochimique. Les potentiels standard décrivent un état de référence défini, mais les batteries, piles de corrosion, capteurs et réactions de laboratoire fonctionnent souvent avec des concentrations ou des pressions gazeuses non standard. L'équation relie ces conditions à la tension par E = E standard moins (RT divisé par nF) fois le logarithme naturel de Q. Dans cette expression, E est le potentiel non standard en volts, E standard le potentiel standard, R la constante universelle des gaz parfaits de 8.314462618 joules par mole-kelvin, T la température absolue en kelvins, n le nombre d'électrons transférés dans la réaction d'oxydoréduction équilibrée, F la constante de Faraday de 96485.33212 coulombs par mole et Q le quotient réactionnel sans dimension. Le calculateur utilise directement ces constantes physiques et indique le potentiel obtenu ainsi que la correction soustraite à la valeur standard. Le quotient réactionnel est le produit des activités des produits divisé par celui des réactifs, chaque activité étant élevée à son coefficient stœchiométrique. Les solides purs et les liquides purs sont omis, car leur activité à l'état standard vaut un. Les calculs d'initiation utilisent souvent les concentrations des solutions diluées et les rapports de pression des gaz parfaits comme approximations des activités. Q doit être positif, car le logarithme de zéro ou d'un nombre négatif n'est pas défini. Si Q vaut un, son logarithme est nul et le potentiel calculé égale le potentiel standard. Un Q supérieur à un rend le terme logarithmique positif et abaisse le potentiel pour la réaction écrite. Un Q inférieur à un donne un logarithme négatif : soustraire la correction augmente donc le potentiel. L'amplitude de la variation augmente avec la température et diminue lorsque le nombre d'électrons transférés augmente. À 25 degrés Celsius, la forme décimale s'écrit souvent avec environ 0.05916 divisé par n ; ce calculateur utilise toutefois la forme générale en logarithme naturel, valable à toute température absolue positive. Utilisez la même réaction globale équilibrée pour déterminer n et construire Q. Inverser la réaction change le signe du potentiel standard et remplace Q par son inverse. Les potentiels prédisent la force motrice thermodynamique selon les hypothèses saisies, mais pas la vitesse de réaction, le courant, la résistance interne ni la surtension cinétique. Pour un travail précis, remplacez les approximations de concentration par des activités et utilisez des conditions adaptées à la convention électrochimique retenue.