Calculadora equação de Nernst
Uma pilha de Daniell com potencial padrão de 1,1 V, 2 elétrons e quociente de reação de 0,01 marca cerca de 0,05916 V acima do padrão a 25 °C. Informe E°, os elétrons e Q para obter a tensão que você mediria de fato. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- E0
- 1,1
- N
- 2
- Quociente de reação Q
- 0,01
- T
- 298,15
- E
- 1,1591593497
- Correção
- -0,0591593497
- Fator de Nernst
- 0,0128462896
A equação de Nernst converte um potencial de célula padrão na tensão que você realmente mede quando as concentrações ou as pressões parciais não são todas de um molar ou um bar. Dados E°, o número de elétrons transferidos na reação de célula balanceada, o quociente de reação Q e, opcionalmente, a temperatura absoluta, esta capacidade devolve o potencial de célula não padrão E com uma fórmula SI determinística — sem tabelas, sem rede e sem deriva aleatória. Estudantes usam para conferir tarefas sobre células de concentração e descarga de baterias; engenheiros e software de laboratório usam o mesmo contrato para fixar valores esperados em milivolts nos testes. Zero elétrons são rejeitados como entrada inválida porque o fator RT sobre nF é indefinido.
O que a equação de Nernst precisa: E°, n, Q e temperatura
Escreva a reação de célula na forma balanceada e identifique três grandezas. Primeiro, o potencial de célula padrão E° em volts — o valor tabelado quando cada espécie está em atividade unitária, em geral obtido de tabelas de potenciais de redução a vinte e cinco graus Celsius. Segundo, n, os moles de elétrons cancelados entre as semirreações de oxidação e redução; para zinco mais cobre dois mais na clássica célula de Daniell, n vale dois.
Terceiro, o quociente de reação Q montado a partir das atividades dos produtos sobre as dos reagentes com expoentes estequiométricos, usando concentrações em molaridade para espécies dissolvidas e pressões parciais em bar para gases quando essa for a convenção do seu curso. Opcionalmente envie a temperatura absoluta T em kelvin; se omitir, o motor usa duzentos e noventa e oito ponto um cinco kelvin, o padrão usual de laboratório.
A fórmula aplicada é E igual a E° menos RT sobre nF vezes o logaritmo natural de Q, com a constante dos gases R e a constante de Faraday F fixas em unidades SI, de modo que os resultados batam com as verificações de livro na forma E aproximadamente E° menos zero ponto zero cinco nove um seis sobre n vezes o logaritmo na base dez de Q a vinte e cinco graus.
Perguntas frequentes
Como calculo o potencial de célula com a equação de Nernst?
T opcional é a temperatura em kelvin (padrão 298.15). A resposta inclui E em volts.
O que acontece se n for zero?
Zero elétrons tornam indefinido o fator de Nernst RT/(nF) (divisão por zero), então o motor rejeita a entrada e não cobra.
Qual temperatura é usada por padrão?
Se você omitir T, a calculadora usa 298.15 K (25 °C). Nessa temperatura a inclinação log10 é cerca de 0.05916 V, coincidindo com as formas comuns dos livros didáticos.
A calculadora da equação de Nernst é gratuita?
A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.
Por que a tensão fica acima de E° quando Q é menor que 1?
Porque o logaritmo de um número menor que 1 é negativo, então a correção de Nernst é somada em vez de subtraída. Quando Q é maior que 1 acontece o contrário, e a tensão fica abaixo do potencial padrão.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
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)Exemplo de requisição
{
"e0": 1.1,
"n": 2,
"Q": 0.01
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.nernst_equation",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
O que a equação de Nernst precisa: E°, n, Q e temperatura
Entradas idênticas sempre produzem JSON idêntico porque o caminho é aritmética pura sem rede, sem semente aleatória e sem relógio de parede. Os aliases de campo aceitam E0, electrons, quotient e temperature para que analisadores de tarefa e demos de SDK usem nomes familiares sem reescrever os payloads.
Como ler E, a correção de Nernst, os logaritmos e a forma log10 de sala de aula
Em caso de sucesso a resposta ecoa e0, n, Q e T, e informa E e E_volts como o potencial de célula não padrão em volts após aplicar a correção de Nernst. O campo correction é o termo completo RT sobre nF vezes ln de Q que foi subtraído de E°, para que você mostre aos alunos tanto a tensão padrão bruta quanto o quanto as atividades não unitárias deslocaram a leitura. nernst_factor é apenas RT sobre nF, útil quando você quer o pré-fator sem multiplicar pelo logaritmo. ln_Q e log10_Q expõem ambos os logaritmos do quociente de reação para software de correção que verifica passos intermediários. slope_log10 é RT vezes o ln de dez sobre F — o familiar fator de cerca de zero ponto zero cinco nove volts à temperatura ambiente —, de modo que uma interface possa exibir a reescrita de sala de aula E igual a E° menos a inclinação sobre n vezes o log dez de Q. E_log10_form recalcula com essa reescrita e deve coincidir com E dentro do ruído habitual de ponto flutuante, oferecendo uma verificação cruzada para tutoriais. constants lista R e F com unidades para que cadernos de laboratório citem os valores SI exatos usados. formula e method rotulam o caminho como nernst_equation para ramificação a jusante sem inspecionar formas. Campos obrigatórios ausentes, números não finitos, Q não positivo, T não positivo e zero elétrons falham com invalid_input e não são cobrados após a rejeição do motor.
Uso da API, preços, fluxos de laboratório e limites práticos
Use a calculadora gratuita da equação de Nernst no navegador para conferências de tarefa, demos de aula e intuição rápida de química de baterias sem instalar planilha nem CAS. Envie um corpo JSON com os campos numéricos obrigatórios e0, n e Q, mais T opcional em kelvin quando o experimento não estiver a vinte e cinco graus Celsius. Use a API pré-paga quando uma plataforma de tutoria, um caderno de eletroquímica, um microsserviço de modelo de bateria ou um gerador de currículo precisar de um contrato estável sob saldo KIT a US$ 0,002 por item bem-sucedido; falhas de validação nunca consomem saldo após a rejeição. Combine este endpoint com ferramentas de constante de equilíbrio quando Q vier de concentrações medidas, ou com calculadoras de meia-vida e rendimento quando a unidade em torno for estequiometria mais ampla e não só eletroquímica. Mantenha n diferente de zero e Q estritamente positivo; valores extremos de Q ainda devolvem E finito quando o logaritmo está definido, mas a notação científica no JSON continua sendo responsabilidade do chamador para exibição. Autores que publicam SDK podem mapear E, correction e slope_log10 diretamente em linhas de interface que espelham os exemplos resolvidos que os alunos escrevem no papel ao aplicar a equação de Nernst à mão.
Casos de integração
Verificação de tarefas e provas
Os alunos inserem E°, n e Q para células de concentração ou problemas tipo Daniell, comparam E com as soluções resolvidas e recebem um erro claro invalid_input quando n é zero por engano.
Cadernos de laboratório e modelos de bateria
Laboratórios de eletroquímica e simuladores leves de bateria chamam um endpoint pré-pago estável para previsões em milivolts a partir de Q medido sem reimplementar R, F e ln em cada linguagem.
Plataformas de tutoria e geradores de currículo
Criadores de aulas geram exercícios de Nernst com JSON estruturado para flashcards e quizzes autocorrigidos, usando o widget gratuito do navegador para demos e a API para correção no servidor.
Perguntas técnicas
Q precisa ser maior que zero?
Sim. O logaritmo natural de Q é indefinido para quocientes nulos ou negativos, então Q não positivo gera invalid_input.