ForHosting KIT · العلوم

جهد اختزال نصف الخلية

عدّل جهد الاختزال المأخوذ من الجداول ليناسب تركيز الأيون الذي لديك فعلًا: النحاس بتركيز 0.1 مول لكل لتر، مع E° قدره 0.34 فولت وإلكترونين، يعطي جهدًا أقل من 0.34 فولت. وتُستخدم 298.15 كلفن ما لم تُدخل غيرها. 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

التركيز: 0.1
E0: 0.34
N: 2

تحصل على

T: 298.15
E: 0.3104203252
الجهد E (V): 0.3104203252
Q: 10

يبين جهد اختزال نصف الخلية مدى ميل أيون فلزي لاكتساب الإلكترونات عندما لا يكون تركيزه القيمة المثالية لمول واحد في اللتر في الجداول. بإعطاء التركيز المائي للأيون، وجهد الاختزال القياسي من سلاسل الكيمياء الكهربائية، وعدد الإلكترونات في نصف التفاعل المتوازن، ودرجة الحرارة المطلقة اختياريًا، تطبق هذه القدرة صيغة نرنست لـ M مرفوعة إلى n زائد المختزلة إلى فلز نقي وتعيد جهد القطب غير القياسي بالفولت. يستخدمها الطلاب للتحقق من واجبات النحاس والفضة والزنك والحديد؛ وتستخدم برمجيات المختبر ونماذج البطاريات العقد الحتمي ذاته لتثبيت توقعات الميلي فولت في الاختبارات. يُرفض التركيز الصفري كمدخل غير صالح لأن اللوغاريتم الطبيعي للتركيز غير معرّف.

ما يحتاجه جهد اختزال نصف الخلية: التركيز وE° وn ودرجة الحرارة

اكتبوا نصف تفاعل الاختزال متوازنًا على صورة أيون فلزي M مرفوع إلى n زائد مع n إلكترونًا ينتج الفلز الصلب M. أولًا، التركيز المولي لأيون الفلز بالمول لكل لتر — نشاط الشكل المؤكسد المذاب؛ ويُؤخذ الفلز الصلب النقي بنشاط وحدوي فلا يظهر في الحاصل. ثانيًا، جهد الاختزال القياسي E° بالفولت من جدول عند نشاط وحدوي، وعادةً عند خمس وعشرين درجة مئوية.

ثالثًا، n، مولات الإلكترونات المنقولة؛ لنحاس اثنين زائد المختزل إلى نحاس فلزي تساوي n اثنين، بينما لفضة واحد زائد المختزلة إلى فضة فلزية تساوي n واحدًا. أرسلوا اختياريًا درجة الحرارة المطلقة T بالكلفن؛ وإن أهملتموها يستخدم المحرك مائتين وثمانية وتسعين فاصلة واحد خمسة كلفن، المعيار المختبري المعتاد. الصيغة المطبقة هي E يساوي E° زائد RT على nF مضروبًا في اللوغاريتم الطبيعي لتركيز الأيون، وهي معادلة نرنست تمامًا بحاصل تفاعل Q يساوي واحدًا على التركيز لهذه نصف الخلية.

عند درجة حرارة الغرفة، الصيغة الصفّية المألوفة هي E تقريبًا E° زائد صفر فاصلة صفر خمسة تسعة واحد ستة على n مضروبًا في لوغاريتم الأساس عشرة للتركيز.

قراءة E وQ واللوغاريتمات وتصحيح نرنست وصيغة log10 الصفّية

عند النجاح تعيد الاستجابة concentration وe0 وn وT، ثم تبلغ E وE_volts كجهد اختزال نصف الخلية بالفولت بعد تطبيق حد نرنست. Q هو حاصل تفاعل نصف الخلية واحد على التركيز وفق اصطلاح الناتج الصلب النقي، فيمكنكم إظهار التركيز المدخل وQ الظاهر في التوسع الكامل لنرنست للطلاب. يعيد E_log10_form الحساب بتلك الصيغة ويجب أن يطابق E ضمن ضوضاء الفاصلة العائمة العادية، مانحًا تحققًا متقاطعًا للأمثلة المحلولة.

تسرد constants قيمتي R وF مع الوحدات ليقتبس دفتر المختبر قيم SI الدقيقة المستخدمة. عندما يكون التركيز صفرًا تمامًا تبيّن الرسالة أن التركيز الصفري غير مسموح لأن اللوغاريتم غير معرّف — الحالة الحدّية التي تلتقطها هذه الحاسبة بوضوح.

حالات الاستخدام

دفاتر المختبر ونماذج الطلاء أو التآكل

تستدعي مختبرات الكيمياء الكهربائية ومحاكيات الطلاء أو التآكل الخفيفة نقطة نهاية مدفوعة مسبقًا مستقرة لتوقعات بالميلي فولت من تركيز الأيون المقاس دون إعادة تنفيذ R وF وln في كل لغة.

الأسئلة الشائعة

كيف يُحسب جهد اختزال نصف الخلية من تركيز الأيون؟

T اختياري درجة الحرارة بالكلفن (الافتراضي 298.15). تتضمن الاستجابة E بالفولت عبر E = E° + (RT/nF)·ln([Mⁿ⁺]).

ماذا يحدث إذا كان التركيز صفرًا؟

التركيز الصفري يجعل ln([Mⁿ⁺]) غير معرّف، فيرفض المحرك المدخل ولا يحصّل.

ما درجة الحرارة المستخدمة افتراضيًا؟

إذا أهملتم T تستخدم الحاسبة 298.15 K (25 °C). عند تلك الدرجة يكون ميل log10 نحو 0.05916 V بما يطابق صيغ نصف الخلية الشائعة في الكتب.

ما الفرق بينها وبين حاسبة نرنست للخلية الكاملة؟

تأخذ حاسبة نرنست للخلية الكاملة حاصل تفاعل Q اعتباطيًا يغطي تفاعل الخلية بالكامل.

ما قيمة n للنحاس والفضة؟

n هو عدد الإلكترونات في نصف التفاعل الموزون. عند اختزال أيون النحاس الثنائي إلى نحاس فلزي تكون n تساوي 2، وعند اختزال أيون الفضة الأحادي إلى فضة تكون n تساوي 1.

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/electrode-potential-reduction

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/electrode-potential-reduction \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"concentration":0.1,"e0":0.34,"n":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-reduction", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "concentration": 0.1,
    "e0": 0.34,
    "n": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-reduction",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "concentration": 0.1,
    "e0": 0.34,
    "n": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-reduction", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"concentration":0.1,"e0":0.34,"n":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"concentration":0.1,"e0":0.34,"n":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-reduction", 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

{
  "concentration": 0.1,
  "e0": 0.34,
  "n": 2
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.electrode_potential_reduction",
  "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

يعمل ودجت المتصفح مجانًا على جهازكم؛ وتفرض واجهة API المدفوعة مسبقًا $0.002 لكل عنصر ناجح عندما تحتاج الخوادم وSDK إلى الحساب ذاته تحت رصيد KIT.

ما يحتاجه جهد اختزال نصف الخلية: التركيز وE° وn ودرجة الحرارة

حددوا ثلاث كميات قبل استدعاء نقطة النهاية. تقبل الأسماء البديلة للحقول c وconc وE0 وelectrons وtemperature حتى تستخدم محللات الواجبات وعروض SDK أسماء مألوفة دون إعادة كتابة الحمولات. المدخلات المتطابقة تنتج دائمًا JSON ذاته لأن المسار حساب صرف بلا شبكة وبلا بذرة عشوائية وبلا ساعة حائط.

قراءة E وQ واللوغاريتمات وتصحيح نرنست وصيغة log10 الصفّية

يعرض ln_concentration وlog10_concentration كلا اللوغاريتمين لبرمجيات التصحيح التي تفحص الخطوات الوسيطة. nernst_factor هو RT على nF وحده؛ وcorrection هو ذلك العامل مضروبًا في ln للتركيز — الحد المضاف إلى E° — فيمكن لدرس أن يعرض الجهد القياسي الخام ومدى إزاحة القراءة بتركيز غير وحدوي. slope_log10 هو RT مضروبًا في ln عشرة على F، العامل المألوف نحو صفر فاصلة صفر خمسة تسعة فولت عند حرارة الغرفة، حتى تعرض الواجهة الصيغة الصفّية E يساوي E° زائد الميل على n مضروبًا في log عشرة للتركيز. يسمّي formula وmethod المسار electrode_potential_reduction للتفرع دون تفحص الأشكال. الحقول الإلزامية الناقصة والأعداد غير المنتهية والتركيز غير الموجب وT غير الموجبة وصفر إلكترونات تفشل جميعها بـ invalid_input ولا تُحصَّل بعد الرفض.

استخدام API والتسعير وسير المختبر والفرق عن أدوات نرنست للخلية الكاملة

استخدموا حاسبة جهد اختزال نصف الخلية المجانية في المتصفح للتحقق من الواجبات وعروض المحاضرة والحدس السريع في الكيمياء الكهربائية دون تثبيت جدول بيانات أو نظام جبر حاسوبي. اقرنوا هذه القدرة بأدوات جهد الخلية القياسي عند جمع نصفي خلية الكاثود والأنود، أو بأدوات ثابت الاتزان من القوة الدافعة الكهربائية عند الانتقال من الجهود المقاسة إلى K. تتبع المدخلات قواعد الاحتفاظ ذاتها لعناصر parse الأخرى في KIT، والنتائج آمنة للتثبيت في اختبارات التكامل المستمر لأن الخوارزمية حتمية بالكامل. أرسلوا جسم JSON بالحقول العددية الإلزامية concentration وe0 وn، مع T اختياري بالكلفن عندما لا تكون التجربة عند خمس وعشرين درجة مئوية. استخدموا API المدفوعة مسبقًا عندما تحتاج منصة تدريس أو دفتر كيمياء كهربائية أو نموذج تآكل أو متحكم حمام طلاء أو مولّد منهج إلى عقد مستقر تحت رصيد KIT بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تستهلك إخفاقات التحقق الرصيد بعد الرفض. تتخصص نقطة النهاية هذه في نصف خلية اختزال واحدة مدفوعة بتركيز الأيون: إن كان لديكم بالفعل حاصل تفاعل Q لخلية كاملة يغطي نصفي الخليتين فاستخدموا أداة جهد خلية نرنست كاملة؛ وإن احتجتم سلوك قطب الهيدروجين مقابل pH فاستخدموا حاسبة جهد القطب مقابل pH. أبقوا التركيز موجبًا بصرامة وn غير صفري؛ وما زالت التراكيز شديدة التخفيف تعيد E منتهيًا عندما يكون اللوغاريتم معرّفًا، لكن الترميز العلمي في JSON يبقى مسؤولية المستدعي للعرض. يمكن لمؤلفي SDK تعيين E وQ وcorrection وslope_log10 مباشرة إلى صفوف واجهة تعكس أمثلة نصف الخلية التي يحلها الطلاب على الورق.

حالات التكامل

التحقق من الواجبات والامتحانات

يدخل الطلاب [Cu²⁺] وE° وn لأنصاف خلايا النحاس، ويقارنون E بالحلول النموذجية، ويتلقون خطأ invalid_input واضحًا عندما يكون التركيز صفرًا بالخطأ.

منصات التدريس ومولّدات المناهج

تنتج أدوات بناء الدروس تمارين نرنست لنصف الخلية بـ JSON منظم للبطاقات والاختبارات ذات التصحيح الآلي، باستخدام ودجت المتصفح المجاني للعروض وAPI للتصحيح من الخادم.

أسئلة تقنية

هل حاسبة جهد اختزال نصف الخلية مجانية؟

تعمل الأداة في المتصفح مجانًا على جهازكم. تستخدم استدعاءات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تُحصَّل إخفاقات التحقق.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ما يحتاجه جهد اختزال نصف الخلية: التركيز وE° وn ودرجة الحرارة

قراءة E وQ واللوغاريتمات وتصحيح نرنست وصيغة log10 الصفّية

حالات الاستخدام

دفاتر المختبر ونماذج الطلاء أو التآكل

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 يحتاجه جهد اختزال نصف الخلية: التركيز وE° وn ودرجة الحرارة

قراءة E وQ واللوغاريتمات وتصحيح نرنست وصيغة log10 الصفّية

استخدام API والتسعير وسير المختبر والفرق عن أدوات نرنست للخلية الكاملة

حالات التكامل

التحقق من الواجبات والامتحانات

منصات التدريس ومولّدات المناهج

أسئلة تقنية

شكرًا