電池起電力計算機

起電力は電池電位とも呼ばれ、電気化学反応から得られる電圧です。ガルバニ電池では酸化と還元を二つの半電池に分け、電子が外部回路を流れるようにします。カソードで還元、アノードで酸化が起こります。表の値がどちらも還元電位の場合、標準電池電位はカソード電位からアノード電位を引いた値です。 標準電極電位は、通常、溶存種の活量が一、気体が標準圧力、温度が指定値という基準条件に対応します。実際の電池では濃度や分圧が異なることが多く、ネルンスト式で標準電圧を補正します：E = E標準 - (RT / nF) ln Q。Rは気体定数、Tはケルビンで表す絶対温度、nは係数を整えた反応式で移動する電子数、Fはファラデー定数、Qは無次元の反応商です。 反応商は係数を整えた全反応式から求めます。生成物の活量を分子、反応物の活量を分母に置き、それぞれ化学量論係数を指数とします。純粋な固体と液体は活量が実質的に一なので省略します。Qが一なら対数補正はゼロとなり、計算電位は標準電位と一致します。書かれた向きの反応では、一般にQが大きいほど電圧が低下し、小さいほど上昇します。 正の電池電位は、入力条件で正反応が熱力学的に有利であることを示します。反応速度、内部抵抗、電極過電圧、負荷時の電圧損失を示すものではありません。そのため実際の端子電圧は可逆電圧と異なる場合があります。温度はネルンスト補正を通じて電圧に影響し、実系では活量係数や材料の挙動にも影響します。 還元電位の符号規約を統一し、符号を二重に反転しないでください。nを選ぶ前に酸化還元反応式の係数を整え、摂氏ではなくケルビンを使用します。濃厚溶液ではモル濃度をそのまま使うより活量が厳密です。この計算機は化学演習、電池の予備解析、実験計算の確認に適した、計算根拠の明確な理想熱力学的推定を提供します。