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Potencial de celda de concentración

Iones de plata a 0,001 y 0,1 mol/L forman una celda de concentración cuyo voltaje nace de esa diferencia de cien veces, porque el potencial estándar es cero. Indique ambas concentraciones y los electrones para obtener el potencial a 298,15 K u otra temperatura. Gratis en su navegador.

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Si escribe
C del ánodo
0,001
C del cátodo
0,1
N
1
Obtiene
T
298,15
Razón
100
ln de la razón
4,605170186
log10 de la razón
2

Una celda de concentración es una pila galvánica en la que ambas semipilas usan el mismo par redox con distintas actividades iónicas, de modo que el potencial estándar de celda es cero y todo el voltaje proviene del gradiente de concentración. Dados los valores anódico y catódico de concentración iónica, los electrones transferidos en la semirreacción equilibrada y, opcionalmente, la temperatura absoluta, esta calculadora de potencial de celda de concentración aplica la ecuación de Nernst con E° igual a cero y devuelve el potencial de celda E en voltios con una fórmula SI determinista: sin tablas, sin red y sin deriva aleatoria. Los estudiantes la usan para comprobar problemas de celdas de plata, cobre y cinc; el software de laboratorio usa el mismo contrato para fijar milivoltios esperados cuando ambos compartimentos comparten un ion metálico. Una concentración cero en cualquiera de las semipilas se rechaza como entrada inválida porque el logaritmo del cociente de concentraciones no está definido.

De dónde sale el voltaje de una celda de concentración

Una celda de concentración usa el mismo par redox en los dos compartimentos, por ejemplo iones de plata sobre plata metálica, pero con dos concentraciones distintas. Como las dos semiceldas son químicamente idénticas, el potencial estándar es cero y todo el voltaje procede del gradiente de concentración. La calculadora aplica la ecuación de Nernst con potencial estándar cero: multiplica la constante de los gases por la temperatura, divide entre el número de electrones y la constante de Faraday, y multiplica por el logaritmo natural de la concentración del cátodo entre la del ánodo.

Cómo leer el resultado y evitar errores frecuentes

A 25 °C, la temperatura por defecto de 298,15 K, el voltaje es de unos 0,05916 V divididos entre el número de electrones por cada diferencia de diez veces en la concentración. Una celda con 0,001 y 0,1 mol/L y un electrón, como la de plata, tiene una relación de cien y da el doble de ese valor; el cobre, con dos electrones, daría la mitad para la misma relación. Use la misma unidad en ambas concentraciones para que su cociente no tenga unidades. Una concentración cero se rechaza porque el logaritmo no estaría definido, y si intercambia ánodo y cátodo el voltaje cambia de signo.

Cuadernos de laboratorio y modelos de corrosión

Laboratorios de electroquímica y modelos ligeros de aireación diferencial o de gradiente de ion metálico llaman a un extremo de prepago estable para predicciones en milivoltios a partir de concentraciones medidas en cada compartimento, sin reimplementar R, F y ln en cada lenguaje.

¿Cómo se calcula el potencial de una celda de concentración?

T opcional es la temperatura en kelvin (predeterminado 298.15).

¿Por qué E° es cero en una celda de concentración?

Ambas semipilas usan el mismo par redox; solo difieren las actividades iónicas. El potencial estándar de celda se cancela y todo el voltaje proviene del cociente de concentraciones en el término de Nernst.

¿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, alineada con las formas habituales de los libros de texto.

¿Es gratuita la calculadora de potencial de celda de concentración?

La herramienta del navegador se ejecuta gratis en su dispositivo.

¿Qué compartimento es el ánodo en una celda de concentración?

El diluido. La oxidación ocurre en el compartimento de menor concentración y la reducción en el más concentrado, lo que da un voltaje positivo. Si intercambia los dos valores, el resultado conserva su tamaño pero pasa a ser negativo.

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.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-concentration-cell

¿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.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-concentration-cell \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"c_anode":0.001,"c_cathode":0.1,"n":1}'
{
  "c_anode": 0.001,
  "c_cathode": 0.1,
  "n": 1
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.nernst_concentration_cell",
  "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.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Qué necesita una celda de concentración: dos concentraciones, n y temperatura

Escriba la celda de forma que la oxidación ocurra en el compartimento diluido (o anódico asignado) y la reducción en el concentrado (o catódico asignado) del mismo par. Necesita tres magnitudes. Tercera, n, los moles de electrones cancelados en la semirreacción equilibrada: para ion plata más un electrón hacia plata metálica, n vale uno; para cobre dos más, n vale dos. Opcionalmente envíe la temperatura absoluta T en kelvin; si la omite, el motor usa doscientos noventa y ocho coma quince kelvin, el patrón habitual de laboratorio. Primera, c_anode, la concentración iónica en la semipila de oxidación, típicamente en moles por litro para especies disueltas. Segunda, c_cathode, la concentración iónica en la semipila de reducción en el mismo sistema de unidades para que el cociente sea adimensional en la aproximación de actividades del curso introductorio. Como E° es idénticamente cero en una celda de concentración pura, la fórmula se reduce a E igual a RT sobre nF por el logaritmo natural de c_cathode entre c_anode, con la constante de los gases R y la de Faraday F fijas en unidades SI para que los resultados coincidan con comprobaciones de libro del tipo E aproximadamente cero coma cero cinco nueve uno seis sobre n por el logaritmo decimal del cociente de concentraciones a veinticinco grados. Entradas idénticas siempre producen el mismo JSON porque el camino es aritmética pura, sin red, sin semilla aleatoria y sin reloj de pared. Los alias de campo aceptan c1, c2, electrons y temperature para que analizadores de deberes y demos de SDK usen nombres familiares sin reescribir las cargas útiles.

Cómo leer E, el cociente de concentraciones, los logaritmos y la forma log10 de clase

E_log10_form recalcula con esa reescritura y debe coincidir con E dentro del ruido habitual de punto flotante, como comprobación cruzada en tutoriales. Si la operación es correcta, la respuesta repite c_anode, c_cathode, n y T, y luego informa E y E_volts como potencial de celda de concentración en voltios. El campo ratio es c_cathode dividido entre c_anode para que pueda mostrar a los alumnos la fuerza impulsora como un solo número: cuando el cátodo está más concentrado el cociente supera uno, el logaritmo es positivo y E es positivo en la dirección escrita; si se intercambian las etiquetas el cociente cae por debajo de uno y E se vuelve negativo, señal de que la corriente espontánea invertiría los electrodos asignados. ln_ratio y log10_ratio exponen ambos logaritmos para software de calificación que verifica pasos intermedios. nernst_factor es solo RT sobre nF, útil cuando desea el prefactor sin multiplicar por el logaritmo. slope_log10 es RT por ln de diez sobre F —el conocido factor de unos cero coma cero cinco nueve voltios a temperatura ambiente— de modo que una interfaz puede mostrar la reescritura de clase E igual a la pendiente sobre n por log decimal del cociente. E0 es siempre cero para documentar que este camino nunca añade un potencial estándar no nulo. 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_concentration_cell para ramificar después sin inspeccionar la forma. Campos obligatorios ausentes, números no finitos, concentraciones no positivas, T no positiva y electrones cero fallan con invalid_input y no se cobran tras el rechazo del motor.

Uso de la API, precios, flujos de laboratorio y límites prácticos

Llame a la calculadora gratuita de potencial de celda de concentración en el navegador para comprobar deberes, demos de clase e intuición rápida sobre cuánto voltaje puede producir un salto de concentración de diez o cien veces sin instalar una hoja de cálculo ni un sistema de álgebra computacional. Combine este extremo con la herramienta general de la ecuación de Nernst cuando también necesite un E° no nulo y un cociente de reacción completo, o con herramientas de constante de equilibrio cuando las concentraciones provengan de equilibrios medidos y no de disoluciones madre. Las entradas de origen siguen las mismas reglas de retención que otros ítems parse de KIT, y los resultados son seguros para fijar en pruebas de integración continua porque el algoritmo es totalmente determinista. Envíe un cuerpo JSON con los campos numéricos obligatorios c_anode, c_cathode y n, más T opcional en kelvin cuando el experimento no esté a veinticinco grados Celsius. Use la API de prepago cuando una plataforma de tutoría, un cuaderno de electroquímica, un modelo de celda de corrosión o un generador de currículos necesiten un contrato estable bajo el saldo KIT a $0.002 por ítem correcto; los fallos de validación no consumen saldo tras el rechazo. Mantenga n distinto de cero y ambas concentraciones estrictamente positivas; los cocientes extremos siguen devolviendo E finito cuando el logaritmo está definido, pero la notación científica en JSON sigue siendo responsabilidad del llamador para la visualización. Quienes publiquen SDK pueden mapear E, ratio y slope_log10 directamente a filas de interfaz que reflejen los ejemplos resueltos que los estudiantes escriben a mano al aplicar la forma de Nernst de celda de concentración.

Comprobación de deberes y exámenes

Los estudiantes introducen concentraciones iónicas anódica y catódica más n en celdas de plata o cobre, comparan E con soluciones trabajadas y reciben un error invalid_input claro si alguna concentración es cero por error.

Plataformas de tutoría y generadores de currículos

Los constructores de lecciones producen ejercicios de celdas de concentración con JSON estructurado para tarjetas y cuestionarios autoevaluados, usando el widget gratuito del navegador en demos y la API para calificación en servidor a $0.002 por ítem correcto.

¿Qué ocurre si una concentración es cero?

La petición falla con invalid_input. Una concentración cero hace que ln(c_cathode/c_anode) no esté definido, de modo que el motor rechaza la entrada y no cobra.

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