네른스트 방정식 계산기

네른스트 방정식은 전기화학계의 실제 온도와 화학적 활동도에 맞게 표준 전극 또는 전지 전위를 보정합니다. 표준 전위는 지정된 기준 상태를 나타내지만, 전지, 부식 전지, 센서 및 실험실 반응은 비표준 농도나 기체 압력에서 작동하는 경우가 많습니다. 이 방정식은 E = 표준 E - (RT 나누기 nF) 곱하기 Q의 자연로그를 통해 해당 조건과 전압을 연결합니다. 식에서 E는 볼트로 나타낸 비표준 전위, 표준 E는 표준 전위, R은 보편 기체 상수 8.314462618 줄 매 몰·켈빈, T는 켈빈 단위의 절대 온도입니다. n은 균형 잡힌 산화 환원 반응의 이동 전자 수, F는 패러데이 상수 96485.33212 쿨롱 매 몰, Q는 무차원 반응 지수입니다. 계산기는 이 물리 상수를 직접 사용하며 최종 전위와 표준값에서 빼는 보정값을 모두 표시합니다. 반응 지수는 각 활동도를 화학량론 계수만큼 거듭제곱한 뒤 생성물 활동도의 곱을 반응물 활동도의 곱으로 나누어 구합니다. 순수한 고체와 액체는 표준 상태 활동도가 일이므로 제외합니다. 기초 계산에서는 묽은 용액의 농도와 이상 기체 압력비를 활동도의 근사값으로 자주 사용합니다. 영이나 음수의 로그는 정의되지 않으므로 Q는 양수여야 합니다. Q가 일이면 로그가 영이므로 계산 전위는 표준 전위와 같습니다. Q가 일보다 크면 로그 항이 양수여서 작성된 반응 방향의 전위가 낮아집니다. Q가 일보다 작으면 로그가 음수이므로 보정값을 뺄 때 전위가 높아집니다. 변화 폭은 온도가 높을수록 커지고 이동 전자 수가 많을수록 작아집니다. 섭씨 25도에서는 상용로그 형태에 약 0.05916 나누기 n을 사용하지만, 이 계산기는 일반적인 자연로그 형태를 사용하므로 양의 절대 온도에서 모두 적용할 수 있습니다. n을 정하고 Q를 구성할 때는 일관되게 균형을 맞춘 전체 반응식을 사용하세요. 반응 방향을 뒤집으면 표준 전위의 부호가 바뀌고 Q는 역수로 바뀝니다. 전위는 입력한 가정 아래에서 열역학적 구동력을 예측하지만 반응 속도, 전류, 내부 저항, 반응 속도론적 과전압은 예측하지 않습니다. 정밀 계산에서는 농도 근사를 활동도로 대체하고 적용하는 전기화학 관례에 맞는 조건을 사용하세요.