能斯特方程计算器

能斯特方程根据电化学体系的实际温度和化学活度，修正标准电极电势或标准电池电势。标准电势描述指定的参考状态，但电池、腐蚀电池、传感器和实验室反应往往在非标准浓度或气体压力下运行。该方程通过 E = 标准 E 减去 (RT 除以 nF) 乘以 Q 的自然对数，将这些条件与电压联系起来。 式中，E 是以伏特表示的非标准电势，标准 E 是标准电势，R 是通用气体常数 8.314462618 焦耳每摩尔开尔文，T 是以开尔文表示的绝对温度，n 是配平氧化还原反应中的转移电子数，F 是法拉第常数 96485.33212 库仑每摩尔，Q 是无量纲反应商。计算器直接使用这些物理常数，同时给出最终电势和从标准值中减去的修正值。 反应商由生成物活度之积除以反应物活度之积构成，各活度均以其化学计量系数为指数。纯固体和纯液体不计入，因为它们在标准态下的活度为一。入门计算通常用稀溶液浓度及理想气体压力比近似活度。Q 必须为正，因为零或负数的对数没有定义。Q 等于一时，其对数为零，计算电势等于标准电势。 Q 大于一时，对数项为正，使按所写方向进行的反应电势降低。Q 小于一时，对数为负，减去修正项会使电势升高。温度越高，变化幅度越大；转移电子数越多，变化幅度越小。在摄氏 25 度时，常用的常用对数形式包含约 0.05916 除以 n 的系数，但本计算器使用通用的自然对数形式，因此适用于任意正绝对温度。 确定 n 和构建 Q 时，应始终使用同一配平总反应。将反应反向会改变标准电势的符号，并将 Q 替换为其倒数。电势表示输入假设条件下的热力学驱动力，不能预测反应速率、电流、内阻或动力学过电势。精密计算时，应以活度代替浓度近似，并采用与所用电化学约定相符的条件。