Calculadora ecuación de Nernst
Una pila Daniell con potencial estándar de 1,1 V, 2 electrones y un cociente de reacción de 0,01 marca unos 0,05916 V más que el estándar a 25 °C. Indique E°, los electrones y Q para obtener el voltaje que mediría de verdad. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- E0
- 1,1
- N
- 2
- Cociente de reacción Q
- 0,01
- T
- 298,15
- E
- 1,1591593497
- Corrección
- -0,0591593497
- Factor de Nernst
- 0,0128462896
La ecuación de Nernst convierte un potencial de celda estándar en el voltaje que usted mide realmente cuando las concentraciones o las presiones parciales no son todas de un molar o un bar. Dado E°, el número de electrones transferidos en la reacción de celda balanceada, el cociente de reacción Q y, de forma opcional, la temperatura absoluta, esta capacidad devuelve el potencial de celda no estándar E con una fórmula SI determinista: sin tablas, sin red y sin deriva aleatoria. Los estudiantes la usan para comprobar deberes sobre celdas de concentración y descarga de baterías; los ingenieros y el software de laboratorio usan el mismo contrato para fijar valores esperados en milivoltios en las pruebas. Cero electrones se rechazan como entrada inválida porque el factor RT sobre nF no está definido.
Qué necesita la ecuación de Nernst: E°, n, Q y temperatura
Escriba la reacción de celda en forma balanceada e identifique tres magnitudes. Primero, el potencial de celda estándar E° en voltios: el valor tabulado cuando cada especie está a actividad unitaria, habitualmente tomado de tablas de potenciales de reducción a veinticinco grados Celsius. Segundo, n, los moles de electrones cancelados entre las semirreacciones de oxidación y reducción; para zinc más cobre dos más en la clásica celda de Daniell, n vale dos.
Tercero, el cociente de reacción Q construido a partir de las actividades de productos sobre las de reactivos con exponentes estequiométricos, usando concentraciones en molaridad para especies disueltas y presiones parciales en bar para gases cuando esa es la convención de su curso. Opcionalmente envíe la temperatura absoluta T en kelvin; si la omite, el motor usa doscientos noventa y ocho punto uno cinco kelvin, el estándar habitual de laboratorio.
La fórmula aplicada es E igual a E° menos RT sobre nF por el logaritmo natural de Q, con la constante de los gases R y la constante de Faraday F fijas en unidades SI, de modo que los resultados coincidan con las comprobaciones de libro de la forma E aproximadamente E° menos cero punto cero cinco nueve uno seis sobre n por el logaritmo en base diez de Q a veinticinco grados.
Qué puede hacer con ella
Cuadernos de laboratorio y modelos de batería
Laboratorios de electroquímica y simuladores ligeros de batería llaman a un extremo prepago estable para predicciones en milivoltios a partir de Q medido sin reimplementar R, F y ln en cada lenguaje.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo el potencial de celda con la ecuación de Nernst?
T opcional es la temperatura en kelvin (predeterminado 298.15). La respuesta incluye E en voltios.
¿Qué ocurre si n es cero?
Cero electrones hacen indefinido el factor de Nernst RT/(nF) (división por cero), así que el motor rechaza la entrada y no cobra.
¿Qué temperatura se usa por defecto?
Si omite T, la calculadora usa 298.15 K (25 °C). A esa temperatura la pendiente log10 es de unos 0.05916 V, coincidiendo con las formas habituales de los libros de texto.
¿Es gratuita la calculadora de la ecuación de Nernst?
La herramienta del navegador se ejecuta gratis en su dispositivo.
¿Por qué el voltaje supera a E° cuando Q es menor que 1?
Porque el logaritmo de un número menor que 1 es negativo, así que la corrección de Nernst se suma en vez de restarse. Cuando Q es mayor que 1 ocurre lo contrario y el voltaje queda por debajo del potencial estándar.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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(
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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)Ejemplo de solicitud
{
"e0": 1.1,
"n": 2,
"Q": 0.01
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.nernst_equation",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Qué necesita la ecuación de Nernst: E°, n, Q y temperatura
Entradas idénticas siempre producen JSON idéntico porque la ruta es aritmética pura sin red, sin semilla aleatoria y sin reloj de pared. Los alias de campo aceptan E0, electrons, quotient y temperature para que los analizadores de deberes y las demos de SDK usen nombres familiares sin reescribir las cargas útiles.
Cómo leer E, la corrección de Nernst, los logaritmos y la forma log10 de aula
En caso de éxito la respuesta devuelve e0, n, Q y T, e informa E y E_volts como el potencial de celda no estándar en voltios tras aplicar la corrección de Nernst. El campo correction es el término completo RT sobre nF por ln de Q que se restó de E°, de modo que pueda mostrar a los estudiantes tanto el voltaje estándar bruto como cuánto desplazaron la lectura las actividades no unitarias. nernst_factor es solo RT sobre nF, útil cuando desea el prefactor sin multiplicar por el logaritmo. ln_Q y log10_Q exponen ambos logaritmos del cociente de reacción para software de calificación que comprueba pasos intermedios. slope_log10 es RT por el ln de diez sobre F —el familiar factor de unos cero punto cero cinco nueve voltios a temperatura ambiente—, de modo que una interfaz pueda mostrar la reescritura de aula E igual a E° menos la pendiente sobre n por el log diez de Q. E_log10_form vuelve a calcular con esa reescritura y debe coincidir con E dentro del ruido habitual de punto flotante, ofreciendo una verificación cruzada para tutoriales. constants enumera R y F con unidades para que los cuadernos de laboratorio citen los valores SI exactos usados. formula y method etiquetan la ruta como nernst_equation para ramificación posterior sin inspeccionar formas. Campos obligatorios ausentes, números no finitos, Q no positivo, T no positivo y cero electrones fallan con invalid_input y no se cobran tras el rechazo del motor.
Uso de la API, precios, flujos de laboratorio y límites prácticos
Use la calculadora gratuita de la ecuación de Nernst en el navegador para comprobaciones de deberes, demostraciones de clase e intuición rápida de química de baterías sin instalar una hoja de cálculo ni un CAS. Combine este extremo con herramientas de constante de equilibrio cuando Q proceda de concentraciones medidas, o con calculadoras de semivida y rendimiento cuando la unidad circundante sea estequiometría más amplia y no solo electroquímica. Envíe un cuerpo JSON con los campos numéricos obligatorios e0, n y Q, más T opcional en kelvin cuando el experimento no esté a veinticinco grados Celsius. Emplee la API prepaga cuando una plataforma de tutoría, un cuaderno de electroquímica, un microservicio de modelo de batería o un generador de currículo necesiten un contrato estable bajo saldo KIT a $0.002 por elemento exitoso; los fallos de validación nunca consumen saldo tras el rechazo. Mantenga n distinto de cero y Q estrictamente positivo; valores extremos de Q siguen devolviendo E finito cuando el logaritmo está definido, pero la notación científica en JSON sigue siendo responsabilidad del llamador para la presentación. Quienes publiquen SDK pueden mapear E, correction y slope_log10 directamente a filas de interfaz que reflejen los ejemplos resueltos que los estudiantes escriben a mano al aplicar la ecuación de Nernst.
Casos de integración
Verificación de deberes y exámenes
Los estudiantes introducen E°, n y Q para celdas de concentración o problemas tipo Daniell, comparan E con las soluciones resueltas y reciben un error claro invalid_input cuando n es cero por error.
Plataformas de tutoría y generadores de currículo
Los creadores de lecciones producen ejercicios de Nernst con JSON estructurado para tarjetas y cuestionarios autoevaluados, usando el widget gratuito del navegador para demos y la API para calificación en servidor.
Preguntas técnicas
¿Debe ser Q mayor que cero?
Sí. El logaritmo natural de Q no está definido para cocientes nulos o negativos, de modo que un Q no positivo genera invalid_input.