Kalkulátor EMF článku: Nernstova rovnice pro elektrochemické články

Vypočítejte elektromotorickou sílu (EMF) elektrochemických článků pomocí Nernstovy rovnice. Zadejte teplotu, počet elektronů a reakční kvocient pro určení potenciálu článku.

Kalkulátor EMF článku

Vstupní parametry

Standardní potenciál článku (E°)

Teplota

Počet přenesených elektronů (n)

Reakční kvocient (Q)

Výsledky

Vypočítaný EMF:Zadejte platné vstupy

Nernstova rovnice

E = E° - (RT/nF) × ln(Q)

Vizualizace článku

Zadejte platné vstupy pro zobrazení vizualizace

📚

Dokumentace

Kalkulátor EMF článku

Úvod

Kalkulátor EMF článku je mocný nástroj navržený k výpočtu elektromotorické síly (EMF) elektrochemických článků pomocí Nernstovy rovnice. EMF, měřená v voltech, představuje elektrický potenciálový rozdíl generovaný galvanickým článkem nebo baterií. Tento kalkulátor umožňuje chemikům, studentům a výzkumníkům přesně určit potenciály článků za různých podmínek zadáním standardního potenciálu článku, teploty, počtu přenesených elektronů a reakčního kvocientu. Ať už pracujete na laboratorním experimentu, studujete elektrochemii nebo navrhujete systémy baterií, tento kalkulátor poskytuje přesné hodnoty EMF nezbytné pro pochopení a predikci elektrochemického chování.

Nernstova rovnice: Základ výpočtů EMF

Nernstova rovnice je základní vzorec v elektrochemii, který spojuje potenciál článku (EMF) se standardním potenciálem článku a reakčním kvocientem. Zohledňuje nestandardní podmínky, což umožňuje vědcům předpovědět, jak se potenciály článků mění s různými koncentracemi a teplotami.

Vzorec

Nernstova rovnice se vyjadřuje jako:

$E = E° - \frac{RT}{nF} \ln(Q)$

Kde:

$E$ = Potenciál článku (EMF) v voltech (V)
$E°$ = Standardní potenciál článku v voltech (V)
$R$ = Universální plynová konstanta (8.314 J/mol·K)
$T$ = Teplota v Kelvinech (K)
$n$ = Počet přenesených elektronů v redoxní reakci
$F$ = Faradayova konstanta (96,485 C/mol)
$\ln(Q)$ = Přirozený logaritmus reakčního kvocientu
$Q$ = Reakční kvocient (poměr koncentrací produktů a reaktantů, každý umístěný na mocninu svých stechiometrických koeficientů)

Při standardní teplotě (298,15 K nebo 25 °C) lze rovnici zjednodušit na:

$E = E° - \frac{0.0592}{n} \log_{10}(Q)$

Vysvětlení proměnných

Standardní potenciál článku (E°): Potenciálový rozdíl mezi katodou a anodou za standardních podmínek (koncentrace 1M, tlak 1 atm, 25 °C). Tato hodnota je specifická pro každou redoxní reakci a lze ji nalézt v elektrochemických tabulkách.
Teplota (T): Teplota článku v Kelvinech. Teplota ovlivňuje entropickou složku Gibbsovy volné energie, čímž ovlivňuje potenciál článku.
Počet přenesených elektronů (n): Počet elektronů vyměněných v vyvážené redoxní reakci. Tato hodnota je určena z vyvážených polo-reakcí.
Reakční kvocient (Q): Poměr koncentrací produktů k koncentracím reaktantů, každý umístěný na mocninu svých stechiometrických koeficientů. Pro obecnou reakci aA + bB → cC + dD je reakční kvocient:

$Q = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$

Okrajové případy a omezení

Extrémní teploty: Při velmi vysokých nebo nízkých teplotách mohou být zapotřebí další faktory, jako jsou změny v aktivity koeficientech, pro přesné výsledky.
Velmi velké nebo malé hodnoty Q: Když se Q blíží nule nebo nekonečnu, kalkulátor může produkovat extrémní hodnoty EMF. V praxi takové extrémní podmínky zřídka existují ve stabilních elektrochemických systémech.
Neideální roztoky: Nernstova rovnice předpokládá ideální chování roztoků. U vysoce koncentrovaných roztoků nebo s určitými elektrolyty mohou nastat odchylky.
Nevratné reakce: Nernstova rovnice se vztahuje na vratné elektrochemické reakce. U nevratných procesů je třeba zvážit další faktory přepětí.

Jak používat kalkulátor EMF článku

Náš kalkulátor zjednodušuje složitý proces určování potenciálů článků za různých podmínek. Postupujte podle těchto kroků k výpočtu EMF vašeho elektrochemického článku:

Krok za krokem

Zadejte standardní potenciál článku (E°):
- Zadejte standardní redukční potenciál pro vaši konkrétní redoxní reakci v voltech
- Tato hodnota může být nalezena v standardních elektrochemických tabulkách nebo vypočtena z polo-reakčních potenciálů
Specifikujte teplotu:
- Zadejte teplotu v Kelvinech (K)
- Pamatujte, že K = °C + 273,15
- Výchozí hodnota je nastavena na 298 K (pokojová teplota)
Zadejte počet přenesených elektronů (n):
- Zadejte počet elektronů vyměněných v vyvážené redoxní reakci
- Tato hodnota musí být kladné celé číslo odvozené z vaší vyvážené rovnice
Definujte reakční kvocient (Q):
- Zadejte vypočtený reakční kvocient na základě koncentrací produktů a reaktantů
- U zředěných roztoků mohou být hodnoty koncentrací použity jako aproximace pro aktivity
Zobrazte výsledky:
- Kalkulátor okamžitě zobrazí vypočtenou EMF v voltech
- Detaily výpočtu ukazují, jak byla Nernstova rovnice aplikována na vaše specifické vstupy
Kopírujte nebo sdílejte své výsledky:
- Použijte tlačítko pro kopírování, abyste uložili své výsledky pro zprávy nebo další analýzu

Příklad výpočtu

Vypočítejme EMF pro zinkovo-měděný článek s následujícími parametry:

Standardní potenciál (E°): 1,10 V
Teplota: 298 K
Počet přenesených elektronů: 2
Reakční kvocient: 1,5

Použitím Nernstovy rovnice: $E = 1.10 - \frac{8.314 \times 298}{2 \times 96485} \ln(1.5)$ $E = 1.10 - 0.0128 \times 0.4055$ $E = 1.10 - 0.0052$ $E = 1.095 \text{ V}$

Kalkulátor provádí tento výpočet automaticky a poskytuje vám přesnou hodnotu EMF.

Případové studie pro výpočty EMF

Kalkulátor EMF článku slouží mnoha praktickým aplikacím v různých oblastech:

1. Laboratorní výzkum

Výzkumníci používají výpočty EMF k:

Předpovědi směru a rozsahu elektrochemických reakcí
Návrhu experimentálních sestav s konkrétními požadavky na napětí
Ověření experimentálních výsledků proti teoretickým predikcím
Studium účinků koncentrace a teploty na potenciály reakcí

2. Vývoj a analýza baterií

V technologii baterií pomáhají výpočty EMF:

Určit maximální teoretické napětí nových složení baterií
Analyzovat výkon baterií za různých provozních podmínek
Zkoumat účinky koncentrace elektrolytu na výstup baterie
Optimalizovat návrhy baterií pro specifické aplikace

3. Studie koroze

Inženýři pro korozi využívají výpočty EMF k:

Předpovědi potenciálů koroze v různých prostředích
Návrhu systémů katodové ochrany
Hodnocení účinnosti inhibitorů koroze
Posouzení kompatibility různých kovů v galvanických párech

4. Vzdělávací aplikace

V akademických prostředích kalkulátor pomáhá:

Studentům při učení principů elektrochemie
Učitelům při demonstraci účinků koncentrace a teploty na potenciály článků
Laboratorním kurzům vyžadujícím přesné predikce napětí
Ověření ručních výpočtů v úlohách

5. Průmyslová elektrochemie

Průmysly těží z výpočtů EMF pro:

Optimalizaci procesů elektrolytického pokovování
Zlepšení účinnosti elektrolyzy
Kontrolu kvality v elektrochemické výrobě
Řešení neočekávaných kolísání napětí

Alternativy k Nernstově rovnici

I když je Nernstova rovnice základní pro výpočty EMF, existuje několik alternativních přístupů pro specifické scénáře:

1. Butler-Volmerova rovnice

Pro systémy, kde kinetické faktory významně ovlivňují pozorovaný potenciál: $i = i_0 \left[ \exp\left(\frac{\alpha_a n F \eta}{RT}\right) - \exp\left(-\frac{\alpha_c n F \eta}{RT}\right) \right]$

Tato rovnice spojuje hustotu proudu s přepětím a poskytuje pohled na kinetiku elektrod.

2. Goldmanova rovnice

Pro biologické systémy a membránové potenciály: $E_m = \frac{RT}{F} \ln\left(\frac{P_K[K^+]_{out} + P_{Na}[Na^+]_{out} + P_{Cl}[Cl^-]_{in}}{P_K[K^+]_{in} + P_{Na}[Na^+]_{in} + P_{Cl}[Cl^-]_{out}}\right)$

Tato rovnice je zvlášť užitečná v neurovědách a buněčné biologii.

3. Tafelova rovnice

Pro systémy daleko od rovnováhy: $\eta = a \pm b \log|i|$

Tato zjednodušená vztah je užitečná pro studie koroze a aplikace elektrolytického pokovování.

4. Výpočty koncentrace článků

Pro články, kde stejný redoxový pár existuje při různých koncentracích: $E = \frac{RT}{nF} \ln\left(\frac{[C]_{\text{katoda}}}{[C]_{\text{anoda}}}\right)$

Tento specializovaný případ eliminuje standardní potenciál.

Historický vývoj výpočtů EMF

Pochopení a výpočet elektromotorické síly se v průběhu staletí výrazně vyvinuly:

Rané objevy (1700-1800)

Cesta začala vynálezem Alessandra Volty voltaického sloupce v roce 1800, první skutečné baterie. Tento průlom následoval pozorování Luigia Galvaniho "zvířecí elektřiny" v 80. letech 18. století. Voltaova práce stanovila, že elektrický potenciál může být generován chemickými reakcemi, čímž položila základy elektrochemie.

Nernstův příspěvek (konec 1800)

Obor se dramaticky posunul, když Walther Nernst, německý fyzikální chemik, odvodil svou eponymní rovnici v roce 1889. Nernstova práce spojila termodynamiku s elektrochemií, ukazující, jak závisí potenciály článků na koncentraci a teplotě. Tento průlom mu vynesl Nobelovu cenu za chemii v roce 1920.

Moderní vývoj (1900-současnost)

Během 20. století vědci zdokonalili naše porozumění elektrochemickým procesům:

Peter Debye a Erich Hückel vyvinuli teorie elektrolytů ve 20. letech
Vývoj skleněné elektrody ve 30. letech umožnil přesná měření pH a potenciálu
John Bockris a Aleksandr Frumkin pokročili v teorii kinetiky elektrod v 50. letech
Digitální potenciostaty v 70. letech revolucionalizovaly experimentální elektrochemii
Výpočetní metody v 90. letech a později umožnily modelování elektrochemických procesů na molekulární úrovni

Dnes elektrochemické výpočty zahrnují sofistikované modely, které zohledňují neideální chování, povrchové efekty a složité reakční mechanismy, čímž staví na Nernstových základních poznatcích.

Často kladené otázky

Co je elektromotorická síla (EMF)?

Elektromotorická síla (EMF) je elektrický potenciálový rozdíl generovaný elektrochemickým článkem. Představuje energii na jednotku náboje dostupnou z redoxních reakcí probíhajících uvnitř článku. EMF se měří v voltech a určuje maximální elektrickou práci, kterou článek může vykonat.

Jak teplota ovlivňuje potenciál článku?

Teplota přímo ovlivňuje potenciál článku prostřednictvím Nernstovy rovnice. Vyšší teploty zvyšují význam entropické složky (RT/nF), což může potenciál článku snížit u reakcí s pozitivní změnou entropie. U většiny reakcí zvyšování teploty mírně snižuje potenciál článku, ačkoliv vztah závisí na specifických termodynamických vlastnostech reakce.

Proč je moje vypočtená EMF záporná?

Záporná EMF naznačuje, že reakce, jak je napsána, není spontánní v přímém směru. To znamená, že reakce by přirozeně probíhala v opačném směru. Alternativně to může naznačovat, že vaše hodnota standardního potenciálu může být nesprávná nebo že jste v kalkulaci zaměnili role anod a katod.

Mohu použít Nernstovu rovnici pro nevodné roztoky?

Ano, Nernstova rovnice se vztahuje na nevodné roztoky, ale s důležitými úvahami. Musíte použít aktivity namísto koncentrací a referenční elektrody se mohou chovat odlišně. Standardní potenciály se také liší od těch v aqueous systémech, což vyžaduje specifické hodnoty pro váš systém rozpouštědla.

Jak přesná je Nernstova rovnice pro reálné aplikace?

Nernstova rovnice poskytuje vynikající přesnost pro zředěné roztoky, kde lze aktivity přibližně považovat za koncentrace. U koncentrovaných roztoků, vysokých iontových sil nebo extrémních pH podmínek mohou nastat odchylky kvůli neideálnímu chování. V praktických aplikacích je typicky dosažitelná přesnost ±5-10 mV s řádným výběrem parametrů.

Jaký je rozdíl mezi E° a E°'?

E° představuje standardní redukční potenciál za standardních podmínek (všechny druhy při 1M aktivitě, 1 atm tlaku, 25 °C). E°' (vyslovuje se "E naught prime") je formální potenciál, který zahrnuje účinky podmínek roztoku, jako je pH a tvorba komplexů. E°' je často praktičtější pro biochemické systémy, kde je pH fixováno na nestandardní hodnoty.

Jak určuji počet přenesených elektronů (n)?

Počet přenesených elektronů (n) je určen z vyvážené redoxní reakce. Napište si polo-reakce pro oxidaci a redukci, vyvážte je samostatně a určete, kolik elektronů je přenášeno. Hodnota n musí být kladné celé číslo a představuje stechiometrický koeficient elektronů ve vyvážené rovnici.

Mohou být EMF vypočteny pro koncentrace článků?

Ano, články koncentrace (kde stejný redoxový pár existuje při různých koncentracích) mohou být analyzovány pomocí zjednodušené formy Nernstovy rovnice: E = (RT/nF)ln(C₂/C₁), kde C₂ a C₁ jsou koncentrace při katodě a anodě, respektive. Standardní potenciál (E°) se v těchto výpočtech zruší.

Jak tlak ovlivňuje výpočty EMF?

U reakcí zahrnujících plyny tlak ovlivňuje reakční kvocient Q. Podle Nernstovy rovnice zvyšování tlaku plynných reaktantů zvyšuje potenciál článku, zatímco zvyšování tlaku plynných produktů ho snižuje. Tento účinek je zahrnut použitím parciálních tlaků (v atmosférách) ve výpočtu reakčního kvocientu.

Jaká jsou omezení kalkulátoru EMF článku?

Kalkulátor předpokládá ideální chování roztoků, úplnou vratnost reakcí a konstantní teplotu v celém článku. Nemusí zohlednit efekty jako jsou přechodové potenciály, koeficienty aktivity v koncentrovaných roztocích nebo omezení kinetiky elektrod. Pro vysoce přesnou práci nebo extrémní podmínky mohou být zapotřebí další opravy.

Kódové příklady pro výpočty EMF

Python

1import math
2
3def calculate_emf(standard_potential, temperature, electron_count, reaction_quotient):
4    """
5    Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
6    
7    Args:
8        standard_potential: Standardní potenciál článku v voltech
9        temperature: Teplota v Kelvinech
10        electron_count: Počet přenesených elektronů
11        reaction_quotient: Reakční kvocient Q
12        
13    Returns:
14        Potenciál článku (EMF) v voltech
15    """
16    # Konstanty
17    R = 8.314  # Plynová konstanta v J/(mol·K)
18    F = 96485  # Faradayova konstanta v C/mol
19    
20    # Vypočítat RT/nF
21    rt_over_nf = (R * temperature) / (electron_count * F)
22    
23    # Vypočítat přirozený logaritmus reakčního kvocientu
24    ln_q = math.log(reaction_quotient)
25    
26    # Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
27    emf = standard_potential - (rt_over_nf * ln_q)
28    
29    return emf
30
31# Příklad použití
32standard_potential = 1.10  # volty
33temperature = 298  # Kelviny
34electron_count = 2
35reaction_quotient = 1.5
36
37emf = calculate_emf(standard_potential, temperature, electron_count, reaction_quotient)
38print(f"Vypočtená EMF: {emf:.4f} V")
39

JavaScript

1function calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient) {
2  // Konstanty
3  const R = 8.314;  // Plynová konstanta v J/(mol·K)
4  const F = 96485;  // Faradayova konstanta v C/mol
5  
6  // Vypočítat RT/nF
7  const rtOverNF = (R * temperature) / (electronCount * F);
8  
9  // Vypočítat přirozený logaritmus reakčního kvocientu
10  const lnQ = Math.log(reactionQuotient);
11  
12  // Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
13  const emf = standardPotential - (rtOverNF * lnQ);
14  
15  return emf;
16}
17
18// Příklad použití
19const standardPotential = 1.10;  // volty
20const temperature = 298;  // Kelviny
21const electronCount = 2;
22const reactionQuotient = 1.5;
23
24const emf = calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient);
25console.log(`Vypočtená EMF: ${emf.toFixed(4)} V`);
26

Excel

1' Excel funkce pro výpočet EMF
2Function CalculateEMF(E0 As Double, T As Double, n As Integer, Q As Double) As Double
3    ' Konstanty
4    Const R As Double = 8.314   ' Plynová konstanta v J/(mol·K)
5    Const F As Double = 96485   ' Faradayova konstanta v C/mol
6    
7    ' Vypočítat RT/nF
8    Dim rtOverNF As Double
9    rtOverNF = (R * T) / (n * F)
10    
11    ' Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
12    CalculateEMF = E0 - (rtOverNF * Application.Ln(Q))
13End Function
14
15' Použití v buňce: =CalculateEMF(1.10, 298, 2, 1.5)
16

MATLAB

1function emf = calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient)
2    % Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
3    %
4    % Vstupy:
5    %   standardPotential - Standardní potenciál článku v voltech
6    %   temperature - Teplota v Kelvinech
7    %   electronCount - Počet přenesených elektronů
8    %   reactionQuotient - Reakční kvocient Q
9    %
10    % Výstup:
11    %   emf - Potenciál článku (EMF) v voltech
12    
13    % Konstanty
14    R = 8.314;  % Plynová konstanta v J/(mol·K)
15    F = 96485;  % Faradayova konstanta v C/mol
16    
17    % Vypočítat RT/nF
18    rtOverNF = (R * temperature) / (electronCount * F);
19    
20    % Vypočítat přirozený logaritmus reakčního kvocientu
21    lnQ = log(reactionQuotient);
22    
23    % Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
24    emf = standardPotential - (rtOverNF * lnQ);
25end
26
27% Příklad použití
28standardPotential = 1.10;  % volty
29temperature = 298;  % Kelviny
30electronCount = 2;
31reactionQuotient = 1.5;
32
33emf = calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient);
34fprintf('Vypočtená EMF: %.4f V\n', emf);
35

Java

1public class EMFCalculator {
2    // Konstanty
3    private static final double R = 8.314;  // Plynová konstanta v J/(mol·K)
4    private static final double F = 96485;  // Faradayova konstanta v C/mol
5    
6    /**
7     * Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
8     * 
9     * @param standardPotential Standardní potenciál článku v voltech
10     * @param temperature Teplota v Kelvinech
11     * @param electronCount Počet přenesených elektronů
12     * @param reactionQuotient Reakční kvocient Q
13     * @return Potenciál článku (EMF) v voltech
14     */
15    public static double calculateEMF(double standardPotential, double temperature, 
16                                     int electronCount, double reactionQuotient) {
17        // Vypočítat RT/nF
18        double rtOverNF = (R * temperature) / (electronCount * F);
19        
20        // Vypočítat přirozený logaritmus reakčního kvocientu
21        double lnQ = Math.log(reactionQuotient);
22        
23        // Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
24        double emf = standardPotential - (rtOverNF * lnQ);
25        
26        return emf;
27    }
28    
29    public static void main(String[] args) {
30        double standardPotential = 1.10;  // volty
31        double temperature = 298;  // Kelviny
32        int electronCount = 2;
33        double reactionQuotient = 1.5;
34        
35        double emf = calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient);
36        System.out.printf("Vypočtená EMF: %.4f V%n", emf);
37    }
38}
39

C++

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4
5/**
6 * Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
7 * 
8 * @param standardPotential Standardní potenciál článku v voltech
9 * @param temperature Teplota v Kelvinech
10 * @param electronCount Počet přenesených elektronů
11 * @param reactionQuotient Reakční kvocient Q
12 * @return Potenciál článku (EMF) v voltech
13 */
14double calculateEMF(double standardPotential, double temperature, 
15                   int electronCount, double reactionQuotient) {
16    // Konstanty
17    const double R = 8.314;  // Plynová konstanta v J/(mol·K)
18    const double F = 96485;  // Faradayova konstanta v C/mol
19    
20    // Vypočítat RT/nF
21    double rtOverNF = (R * temperature) / (electronCount * F);
22    
23    // Vypočítat přirozený logaritmus reakčního kvocientu
24    double lnQ = std::log(reactionQuotient);
25    
26    // Vypočítat EMF pomocí Nernstovy rovnice
27    double emf = standardPotential - (rtOverNF * lnQ);
28    
29    return emf;
30}
31
32int main() {
33    double standardPotential = 1.10;  // volty
34    double temperature = 298;  // Kelviny
35    int electronCount = 2;
36    double reactionQuotient = 1.5;
37    
38    double emf = calculateEMF(standardPotential, temperature, electronCount, reactionQuotient);
39    std::cout << "Vypočtená EMF: " << std::fixed << std::setprecision(4) << emf << " V" << std::endl;
40    
41    return 0;
42}
43

Vizualizace elektrochemického článku

E = E° - (RT/nF)ln(Q)

Odkazy

Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Elektrochemické metody: Základy a aplikace (2. vydání). John Wiley & Sons.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkinsova fyzikální chemie (10. vydání). Oxford University Press.
Bagotsky, V. S. (2005). Základy elektrochemie (2. vydání). John Wiley & Sons.
Bockris, J. O'M., & Reddy, A. K. N. (2000). Moderní elektrochemie (2. vydání). Kluwer Academic Publishers.
Hamann, C. H., Hamnett, A., & Vielstich, W. (2007). Elektrochemie (2. vydání). Wiley-VCH.
Newman, J., & Thomas-Alyea, K. E. (2012). Elektrochemické systémy (3. vydání). John Wiley & Sons.
Pletcher, D., & Walsh, F. C. (1993). Průmyslová elektrochemie (2. vydání). Springer.
Wang, J. (2006). Analytická elektrochemie (3. vydání). John Wiley & Sons.

Vyzkoušejte náš kalkulátor EMF článku ještě dnes!

Náš kalkulátor EMF článku poskytuje přesné, okamžité výsledky pro vaše elektrochemické výpočty. Ať už jste student, který se učí o Nernstově rovnici, výzkumník provádějící experimenty, nebo inženýr navrhující elektrochemické systémy, tento nástroj vám ušetří čas a zajistí přesnost. Zadejte své parametry nyní, abyste vypočítali přesnou EMF pro vaše specifické podmínky!

💬

Zpětná vazba

💬

Kliknutím na zpětnou vazbu spustíte poskytování zpětné vazby o tomto nástroji.

🔗

Související nástroje

Objevte další nástroje, které by mohly být užitečné pro vaši pracovní postup.

Kalkulátor EMF článku: Nernstova rovnice pro elektrochemické články

Kalkulátor EMF článku

Vstupní parametry

Výsledky

Nernstova rovnice

Vizualizace článku

Dokumentace

Kalkulátor EMF článku

Úvod

Nernstova rovnice: Základ výpočtů EMF

Vzorec

Vysvětlení proměnných

Okrajové případy a omezení

Jak používat kalkulátor EMF článku

Krok za krokem

Příklad výpočtu

Případové studie pro výpočty EMF

1. Laboratorní výzkum

2. Vývoj a analýza baterií

3. Studie koroze

4. Vzdělávací aplikace

5. Průmyslová elektrochemie

Alternativy k Nernstově rovnici

1. Butler-Volmerova rovnice

2. Goldmanova rovnice

3. Tafelova rovnice

4. Výpočty koncentrace článků

Historický vývoj výpočtů EMF

Rané objevy (1700-1800)

Nernstův příspěvek (konec 1800)

Moderní vývoj (1900-současnost)

Často kladené otázky

Co je elektromotorická síla (EMF)?

Jak teplota ovlivňuje potenciál článku?

Proč je moje vypočtená EMF záporná?

Mohu použít Nernstovu rovnici pro nevodné roztoky?

Jak přesná je Nernstova rovnice pro reálné aplikace?

Jaký je rozdíl mezi E° a E°'?

Jak určuji počet přenesených elektronů (n)?

Mohou být EMF vypočteny pro koncentrace článků?

Jak tlak ovlivňuje výpočty EMF?

Jaká jsou omezení kalkulátoru EMF článku?

Kódové příklady pro výpočty EMF

Python

JavaScript

Excel

MATLAB

Java

C++

Vizualizace elektrochemického článku

Odkazy

Vyzkoušejte náš kalkulátor EMF článku ještě dnes!

Zpětná vazba

Související nástroje

Kalkulačka elektrolyzy: Hmotnostní depozice podle Faradayova zákona

Kalkulátor aktivační energie pro kinetiku chemických reakcí

Kalkulátor elektronové konfigurace pro prvky periodické tabulky

Kalkulátor efektivního jaderného náboje: Analýza atomové struktury

Kalkulátor ředění buněk pro přípravu laboratorních vzorků

Kalkulátor mřížové energie pro iontové sloučeniny

Kalkulátor elektronegativity: Hodnoty prvků na Paulingově stupnici

Kalkulátor hmotnosti prvků: Zjistěte atomové hmotnosti prvků

Bezplatný kalkulátor Nernstovy rovnice - Vypočítejte membránový potenciál