Калькулятор концентрационной ячейки
Расчет концентрационной ячейки
Погружаясь глубоко в область электрохимии, понимание концентрационных ячеек становится ключевым. Но что именно они собой представляют? И как рассчитать разность потенциалов, создаваемую разными концентрациями? Наш калькулятор концентрационной ячейки поможет прояснить эти вопросы. Читайте подробную информацию!
- Как пользоваться калькулятором концентрационной ячейки?
- Что такое ячейка концентрации?
- Объяснение уравнения Нернста
Как пользоваться калькулятором концентрационной ячейки?
Наш калькулятор интуитивно понятен и удобен для пользователя. Вот разбивка терминов, с которыми вы столкнетесь:
- Стандартный электродный потенциал (E°) – разность потенциалов, когда концентрации находятся в стандартных состояниях.
- Температура (Т в Кельвинах) – обычно равна 298,15 К для большинства условий окружающей среды.
- Число электронов (n) – зависит от окислительно-восстановительной реакции, происходящей в клетке.
- Концентрации – введите концентрации восстановленных и окисленных частиц.
Что такое концентрационная ячейка?
Концентрационная ячейка — это электрохимическая установка, в которой оба электрода изготовлены из одного и того же материала, но погружены в растворы разной концентрации. Эта разница в концентрации приводит к разнице потенциалов, которая вызывает ток до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.
Объяснение уравнения Нернста
Чтобы определить потенциал концентрационной ячейки, мы используем уравнение Нернста:
E = E° - \dfrac{RT}{nF} \ln \left( \dfrac{[C_{\text{восстановленный}}]}{[ C_{\text{окисленный}}]} \right)- E - Потенциал клетки
- E° - Стандартный электродный потенциал
- R - Универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль К))
- T – Температура в Кельвинах
- n – Число электронов, перенесённых в окислительно-восстановительной реакции
- F - константа Фарадея (приблизительно 96485 Кл/моль)
- Cвосстановленный и Cокисленный - Концентрации восстановленных и окисленных частиц соответственно
Пример из реальной жизни
Предположим, у вас есть концентрационная ячейка с медным электродом в растворе 1,0 М Cu²⁺, соединенным с другим медным электродом в растворе 0,01 М Cu²⁺. Использование калькулятора:
- Вход E° для окислительно-восстановительной пары Cu/Cu²⁺: +0,34 В.
- Температура остается 298,15 К.
- В окислительно-восстановительной реакции Cu/Cu²⁺ передаются два электрона, поэтому n равно 2.
- Входные концентрации: 1,0 М для Cвосстановленного и 0,01 М для Cокисленного.
- При расчете вы получите разность потенциалов, вызывающую ток в этой ячейке!
Теги
- Общая химия
- Органическая химия
- Калькуляторы стехиометрии
- Калькуляторы смесей и растворов
- Калькуляторы химических реакций
- Химическая термодинамика
- Электрохимия
- Биохимия