TR

Nernst denklemi hesaplama

Bu nernst denklemi hesaplama aracı, her derişim için hücre potansiyelini verir. Örnek: Daniell pili (E° = 1,10 V, n = 2) 25 °C ve Q = 10’da E = 1,07042 V verir.

Örnek: Tepkime bölümü şu şekilde verilmiş: Tepkime bölümü Q doğrudan · Standart potansiyel E° 1,1 V · Aktarılan elektron sayısı n 2 e⁻ · Sıcaklık 25 °C · Tepkime bölümü Q 10 → Sonuç: E = 1,07042 V (hücre potansiyeli). Kaynak: NIST CODATA 2022: molar gas constant R = 8.314462618 J/(mol K), Faraday constant F = 96 485.33212 C/mol. Güncelleme: .

V
Standart hücre potansiyeli (katot eksi anot), volt cinsinden; ör. Daniell pili 1,10 V.
e⁻
Tepkime denkleminden tam sayı, ör. Zn + Cu²⁺ için 2.
°C
Ürünler bölü girenler, her biri katsayısının üssü olarak; katılar ve su dahil edilmez.
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
E = 1,07042 V (hücre potansiyeli)
Tüm gösterimler
BüyüklükDeğer
Hücre potansiyeli E1,07042 V
Tepkime bölümü Q10
Tepkime serbest enerjisi ΔG-206,56 kJ/mol
Q’nun her on katı için eğim29,5797 mV
Sıcaklık298,15 K
Hesaplama adımları
  • E = E° − (R·T) / (n·F) · ln Q = 1,1 − (8,314462618 · 298,15) / (2 · 96.485,33212) · ln(10) = 1,07042 V.
  • ΔG = −n·F·E = −2 · 96.485,33212 C/mol · 1,07042 V = -206,56 kJ/mol.
İdeal seyreltik çözeltiler için geçerlidir (aktiflik ≈ derişim). E > 0 ve ΔG < 0 ise tepkime istemlidir. Birden çok tür varsa Q’yu doğrudan girin (derişimler katsayıların üssü olarak).

Nasıl hesaplanır?

Nernst denklemi, bir galvanik hücrenin gerilimini ya da yarı hücrenin potansiyelini her derişimde verir. Standart potansiyel E°’yi tepkime bölümü Q ve sıcaklıkla ilişkilendirir.

Formül

E = E° − (R·T) / (n·F) · ln Q; burada R = 8,314462618 J/(mol·K) gaz sabiti, F = 96.485,33212 C/mol Faraday sabiti (CODATA 2022), T kelvin cinsinden mutlak sıcaklık, n aktarılan elektron sayısıdır. Q, ürün ve giren derişimlerinin oranıdır. Tepkimenin serbest enerjisi ΔG = −n·F·E’dir.

Örnek

Daniell pili: E° = 1,10 V, n = 2, T = 25 °C = 298,15 K, Q = 10. O zaman R·T/(n·F) = 0,0128463 V ve E = 1,10 − 0,0128463 · ln 10 = 1,07042 V olur. Q’nun her on katında E, 29,5797 mV değişir; n = 1 için 59,16 mV’tur, bilinen 59 mV kuralı. Serbest enerji ΔG = −2 · 96.485,33212 · 1,07042 V = -206,56 kJ/mol’dür. Q = 0,1’de gerilim 1,12958 V’a çıkar; Q = 1’de E = E° = 1,1 V’tur.

Sıkça sorulan sorular

Nernst denklemi ne için kullanılır?

Standart durum olan 1 mol/L’den farklı derişimlerde hücre gerilimlerini ve elektrot potansiyellerini hesaplamak için; örneğin pH, piller veya iyon seçici elektrotlarda.

59 mV kuralı nedir?

25 °C’de ve bir elektron aktarımında, derişim her on kat değiştiğinde potansiyel 59,16 mV değişir; n = 2 için yarısı kadar.

Sıcaklık neden kelvin olmalı?

Çünkü R·T mutlak sıcaklığı içerir. Hesaplayıcı girdiğiniz °C değerine 273,15 ekler (25 °C, 298,15 K eder).

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar