ForHosting KIT · العلوم

حاسبة معادلة نرنست

تُظهر خلية دانيال بجهد قياسي 1.1 V وإلكترونين وحاصل تفاعل 0.01 جهدًا أعلى من القياسي بنحو 0.05916 V عند 25 °C. أدخل E° وعدد الإلكترونات وQ لتحصل على الجهد الذي ستقيسه فعلًا. مجاني في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

E0: 1.1
N: 2
حاصل التفاعل Q: 0.01

تحصل على

T: 298.15
E: 1.1591593497
التصحيح: ‎-0.0591593497
عامل نرنست: 0.0128462896

تحوّل معادلة نرنست جهد الخلية القياسي إلى الجهد الذي تقيسه فعليًا عندما لا تكون التراكيز أو الضغوط الجزئية كلها واحدًا مولاريًا أو واحد بار. بإعطاء E° وعدد الإلكترونات المنقولة في تفاعل الخلية المتوازن وحاصل التفاعل Q ودرجة الحرارة المطلقة اختياريًا، تُرجع هذه القدرة جهد الخلية غير القياسي E بصيغة SI حتمية—بلا جداول وبلا شبكة وبلا انجراف عشوائي. يستخدمها الطلاب للتحقق من الواجبات حول خلايا التركيز وتفريغ البطاريات؛ ويستخدم المهندسون وبرمجيات المختبر العقد نفسه لتثبيت قيم متوقعة بالميليفولت في الاختبارات. تُرفض الإلكترونات الصفرية كإدخال غير صالح لأن عامل RT على nF غير معرّف.

ما تحتاجه معادلة نرنست: E° وn وQ ودرجة الحرارة

اكتب تفاعل الخلية بصيغة متوازنة وحدد ثلاث كميات. أولًا، جهد الخلية القياسي E° بالفولت—القيمة المجدولة عندما يكون كل نوع عند نشاط وحدة، وتُؤخذ عادة من جداول جهود الاختزال عند خمس وعشرين درجة مئوية. ثانيًا، n، مولات الإلكترونات الملغاة بين نصفَي تفاعل الأكسدة والاختزال؛ لزنك مع نحاس ثنائي في خلية دانيال الكلاسيكية تساوي n اثنين.

ثالثًا، حاصل التفاعل Q المبني من أنشطة النواتج على أنشطة المتفاعلات مع أسس ستوكيومترية، باستخدام التراكيز بالمولارية للأنواع المذابة والضغوط الجزئية بالبار للغازات عندما يكون ذلك عرف مقررك. أرسل اختياريًا درجة الحرارة المطلقة T بالكلفن؛ إن أهملتها يستخدم المحرك مائتين وثمانية وتسعين فاصلة واحد خمسة كلفن، المعيار المختبري المعتاد.

الصيغة المطبَّقة هي E يساوي E° ناقص RT على nF مضروبًا في اللوغاريتم الطبيعي لـ Q، مع ثابت الغازات R وثابت فاراداي F ثابتين بوحدات SI بحيث تطابق النتائج فحوصات الكتب من الشكل E تقريبًا E° ناقص صفر فاصلة صفر خمسة تسعة واحد ستة على n مضروبًا في لوغاريتم الأساس عشرة لـ Q عند خمس وعشرين درجة.

حالات الاستخدام

دفاتر المختبر ونماذج البطاريات

تستدعي مختبرات الكيمياء الكهربائية ومحاكيات البطاريات الخفيفة نقطة نهاية مدفوعة مسبقًا مستقرة لتوقعات بالميليفولت من Q المقاس دون إعادة تنفيذ R وF وln في كل لغة.

الأسئلة الشائعة

كيف أحسب جهد الخلية بمعادلة نرنست؟

T الاختياري هو درجة الحرارة بالكلفن (الافتراضي 298.15). تتضمن الاستجابة E بالفولت.

ماذا يحدث إذا كان n صفرًا؟

الإلكترونات الصفرية تجعل عامل نرنست RT/(nF) غير معرّف (قسمة على صفر)، لذا يرفض المحرك الإدخال ولا يحاسب.

ما درجة الحرارة المستخدمة افتراضيًا؟

إذا أهملت T تستخدم الحاسبة 298.15 K (25 °C). عند تلك الدرجة يكون ميل log10 حوالي 0.05916 V بما يطابق الصيغ الشائعة في الكتب.

لماذا يزيد الجهد على E° عندما تكون Q أقل من 1؟

لأن لوغاريتم أي عدد أقل من 1 سالب، فيُضاف تصحيح نرنست بدل أن يُطرح. وعندما تكون Q أكبر من 1 يحدث العكس وينخفض الجهد تحت الجهد القياسي.

ماذا يحدث إذا كانت Q صفرًا أو سالبة؟

ترفض الحاسبة القيمة لأن لوغاريتم الصفر أو العدد السالب غير معرّف. يجب أن يكون حاصل التفاعل موجبًا، وكذلك درجة الحرارة إذا أدخلتها.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"e0":1.1,"n":2,"Q":0.01}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "e0": 1.1,
    "n": 2,
    "Q": 0.01
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "e0": 1.1,
    "n": 2,
    "Q": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"e0":1.1,"n":2,"Q":0.01}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"e0":1.1,"n":2,"Q":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "e0": 1.1,
  "n": 2,
  "Q": 0.01
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.nernst_equation",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

ما تحتاجه معادلة نرنست: E° وn وQ ودرجة الحرارة

المدخلات المتطابقة تنتج دائمًا JSON متطابقًا لأن المسار حسابي بحت بلا شبكة وبلا بذرة عشوائية وبلا ساعة جدارية. تقبل أسماء الحقول البديلة E0 وelectrons وquotient وtemperature حتى تستخدم محللات الواجبات وعروض SDK أسماء مألوفة دون إعادة كتابة الحمولات.

قراءة E وتصحيح نرنست واللوغاريتمات وصيغة log10 الصفّية

عند النجاح تعيد الاستجابة e0 وn وQ وT، ثم تبلّغ E وE_volts كجهد الخلية غير القياسي بالفولت بعد تطبيق تصحيح نرنست. يعيد E_log10_form الحساب بتلك الإعادة ويجب أن يطابق E ضمن ضوضاء الفاصلة العائمة العادية، مما يوفّر تحققًا متقاطعًا للدروس. تسرد constants قيمتَي R وF مع الوحدات حتى تقتبس دفاتر المختبر قيم SI الدقيقة المستخدمة. حقل correction هو الحد الكامل RT على nF مضروبًا في ln لـ Q الذي طُرح من E°، حتى تعرض للطلاب الجهد القياسي الخام ومدى إزاحة الأنشطة غير الوحدوية للقراءة. nernst_factor هو RT على nF وحده، مفيد عندما تريد المعامل المسبق دون الضرب في اللوغاريتم. يكشف ln_Q وlog10_Q كلا لوغاريتمَي حاصل التفاعل لبرمجيات التصحيح التي تتحقق من الخطوات الوسيطة. slope_log10 هو RT مضروبًا في ln لعشرة على F—العامل المألوف حوالي صفر فاصلة صفر خمسة تسعة فولت عند درجة حرارة الغرفة—حتى تعرض الواجهة إعادة الكتابة الصفّية E يساوي E° ناقص الميل على n مضروبًا في لوغاريتم عشرة لـ Q. يسمّي formula وmethod المسار nernst_equation للتفرع لاحقًا دون استكشاف الأشكال. الحقول المطلوبة الناقصة والأعداد غير المنتهية وQ غير الموجب وT غير الموجب والإلكترونات الصفرية تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب بعد رفض المحرك.

استخدام API والتسعير وسير عمل المختبر والحدود العملية

استدعِ حاسبة معادلة نرنست المجانية في المتصفح لفحص الواجبات وعروض المحاضرات والحدس السريع في كيمياء البطاريات دون تثبيت جدول بيانات أو CAS. اقرن هذه النقطة بأدوات ثابت التوازن عندما يأتي Q من تراكيز مقاسة، أو بحاسبات نصف العمر والمردود عندما تكون الوحدة المحيطة قياسًا كميًا أوسع لا الكيمياء الكهربائية وحدها. تتبع مدخلات المصدر قواعد الاحتفاظ نفسها لعناصر parse الأخرى في KIT، والنتائج آمنة للتثبيت في تثبيتات التكامل المستمر لأن الخوارزمية حتمية بالكامل. أرسل جسم JSON بالحقول العددية المطلوبة e0 وn وQ، مع T اختياري بالكلفن عندما لا تكون التجربة عند خمس وعشرين درجة مئوية. استخدم API المدفوعة مسبقًا عندما تحتاج منصة تدريس أو دفتر مختبر للكيمياء الكهربائية أو خدمة مصغّرة لنموذج بطارية أو مولّد منهج إلى عقد مستقر تحت رصيد KIT بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ لا تستهلك إخفاقات التحقق الرصيد أبدًا بعد الرفض. أبقِ n غير صفري وQ موجبًا تمامًا؛ قيم Q المتطرفة ما زالت تُرجع E منتهيًا عندما يكون اللوغاريتم معرّفًا، لكن الترميز العلمي في JSON يبقى مسؤولية المستدعي للعرض. يمكن لمؤلفي SDK ربط E وcorrection وslope_log10 مباشرة بصفوف واجهة تعكس الأمثلة المحلولة التي يكتبها الطلاب يدويًا عند تطبيق معادلة نرنست.

حالات التكامل

التحقق من الواجبات والامتحانات

يدخل الطلاب E° وn وQ لخلايا التركيز أو مسائل من نوع دانيال، ويقارنون E بالحلول النموذجية، ويتلقون خطأ invalid_input واضحًا عندما يكون n صفرًا بالخطأ.

منصات التدريس ومولّدات المناهج

ينتج منشئو الدروس تمارين نرنست بـ JSON منظم للبطاقات والاختبارات ذات التصحيح الآلي، باستخدام widget المتصفح المجاني للعروض وAPI للتصحيح من الخادم.

أسئلة تقنية

هل حاسبة معادلة نرنست مجانية؟

تعمل أداة المتصفح مجانًا على جهازك. تستخدم استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تُحاسب إخفاقات التحقق.

هل يجب أن يكون Q أكبر من صفر؟

نعم. اللوغاريتم الطبيعي لـ Q غير معرّف للحوامل الصفرية أو السالبة، لذا يرفع Q غير الموجب invalid_input.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ما تحتاجه معادلة نرنست: E° وn وQ ودرجة الحرارة

حالات الاستخدام

دفاتر المختبر ونماذج البطاريات

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

ما تحتاجه معادلة نرنست: E° وn وQ ودرجة الحرارة

قراءة E وتصحيح نرنست واللوغاريتمات وصيغة log10 الصفّية

استخدام API والتسعير وسير عمل المختبر والحدود العملية

حالات التكامل

التحقق من الواجبات والامتحانات

منصات التدريس ومولّدات المناهج

أسئلة تقنية

شكرًا