Calculadora de potencial de electrodo frente a pH: Nernst, gratis
Obtenga el potencial reversible de un electrodo de hidrógeno a partir del pH y de la presión del gas: a pH 7 y 1 bar queda en −0,414 V. Aplica la ecuación de Nernst a 25 °C y muestra cada sustitución. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- pH
- 7
- Presión
- 1
- pH
- 7
- P H2
- 1
- Presión parcial
- 1
- Temperatura K
- 298,15
Una calculadora de potencial de electrodo frente al pH convierte la acidez de una disolución y la presión parcial del hidrógeno gaseoso en el potencial reversible de la semicelda de hidrógeno. Introduzca el pH y P(H2); la herramienta aplica la ecuación de Nernst a veinticinco grados Celsius con E-cero igual a cero por definición para el electrodo estándar de hidrógeno, y devuelve E en voltios, los factores de pendiente por década, una cadena de ecuación legible y la sustitución paso a paso. Los laboratorios de corrosión, los esbozos de diagramas de Pourbaix, la enseñanza de baterías y los valores esperados de katas de programación necesitan esa misma comprobación determinista de E(pH, P) sin abrir una hoja de cálculo de constantes.
Qué significa el potencial del electrodo de hidrógeno frente al pH
El electrodo estándar de hidrógeno define el cero de la escala de potenciales electroquímicos: la semirreacción de dos H-más más dos electrones en equilibrio con dihidrógeno gaseoso tiene E-cero igual a cero voltios con actividad unidad de H-más y presión unidad de H2. Fuera de esas condiciones estándar, el potencial reversible se desplaza tanto con la actividad del ion hidrógeno como con la presión parcial del hidrógeno.
Al escribir la ecuación de Nernst a la temperatura fija de veinticinco grados Celsius y convertir la actividad de H-más en pH se obtiene una dependencia lineal del pH más una corrección logarítmica por la presión: E es igual a menos la pendiente por década por el pH menos la mitad de esa pendiente por el logaritmo en base diez de P de H2.
La pendiente por década es RT por el logaritmo natural de diez dividido entre la constante de Faraday, unos cincuenta y nueve milivoltios por unidad de pH a temperatura ambiente, motivo por el que muchos libros citan E aproximadamente igual a menos 0.059 por el pH cuando P es un bar.
A docentes y correctores automáticos les importa tanto el rechazo de la presión no positiva como la respuesta numérica: un estudiante que pone P igual a cero en un término logarítmico ha salido del dominio del modelo, y una corrección silenciosa a un épsilon diminuto ocultaría ese error. La ruta de comprobación recalcula los mismos valores fijos de R, F y T usados en los campos publicados, así que una respuesta correcta siempre incluye pasos que puede verificar en pruebas o cuadernos de laboratorio.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Mantenga el pH y la presión dentro del rango absoluto publicado para que el término logarítmico y las multiplicaciones no desborden hacia un potencial no finito que el solucionador deba rechazar. Cuando controle el cliente, envíe números en lugar de cadenas preformateadas; las cadenas numéricas solo se aceptan si cumplen un patrón numérico finito estricto.
Use bar o atmósfera indistintamente para P_H2 en las formas ideales que se enseñan en la mayoría de los cursos de química general: la expresión numérica de Nernst es la misma cuando ambas se tratan como la relación adimensional de presión respecto a un bar.
Esta página está pensada para quienes buscan una calculadora de potencial de electrodo frente al pH, una herramienta de Nernst para el electrodo de hidrógeno o el potencial SHE en línea; no es un generador completo de diagramas de Pourbaix multiespecie, ni un solucionador de Nernst con temperatura variable para pares redox arbitrarios, ni un modelo OCV de packs de baterías.
Prefiera esta capacidad cuando ya disponga del pH y de P_H2 y solo necesite el potencial de la semicelda de hidrógeno; si parte de un enunciado, extraiga primero esas dos magnitudes. Las comprobaciones de ida y vuelta son sencillas: recalcule a mano menos la pendiente por década por el pH menos la mitad de esa pendiente por el logaritmo en base diez de la presión y confirme que coincide con el potencial publicado dentro del mismo redondeo a doce decimales.
Qué puede hacer con ella
Comprobación de deberes de problemas Nernst del SHE
Los estudiantes introducen el pH y la presión de hidrógeno de las preguntas de semiceldas del libro de texto y comparan la E y los términos de pendiente calculados a mano con un resultado determinista antes de entregar.
Preparación de esbozos de corrosión y Pourbaix
Los laboratorios trazan la línea del hidrógeno E frente al pH a una P_H2 elegida antes de dibujar los dominios de estabilidad, usando las mismas constantes fijas de veinticinco grados Celsius en cada ejecución.
Preguntas frecuentes
¿Qué ecuación usa esta calculadora?
La ecuación de Nernst para la semicelda de hidrógeno a 25 °C con E° = 0 V: E = −(RT ln(10)/F)·pH − (RT ln(10)/(2F))·log10(P_H2).
¿Qué ocurre cuando la presión es cero o negativa?
log10(P_H2) no está definido para presiones no positivas.
¿Por qué E es cero cuando el pH es cero y P es uno?
Esa es la definición del electrodo estándar de hidrógeno: actividad unidad de H+ (pH 0) y presión unidad de H2 dan E = E° = 0 V por convención.
¿Puedo cambiar la temperatura?
No en esta capacidad. La temperatura está fijada en 298.15 K para que los goldens y los resultados del navegador sean idénticos; use una herramienta Nernst de T variable si necesita otras temperaturas.
¿Es gratuita la calculadora de potencial de electrodo frente al pH?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta localmente.
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/electrode-potential-ph \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"ph":7,"pressure":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"ph": 7,
"pressure": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"ph": 7,
"pressure": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"ph":7,"pressure":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"ph":7,"pressure":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrode-potential-ph", 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
{
"ph": 7,
"pressure": 1
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.electrode_potential_ph",
"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.
Límites
max_abs | 1000000000000 |
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
Cuando la presión es cero o negativa el logaritmo no está definido, así que la API devuelve un error invalid_input claro en lugar de inventar un potencial. El cálculo es aritmética puramente determinista (sin red, sin semillas aleatorias y sin dependencia del reloj), de modo que el ejecutor gratuito del navegador y la API de prepago devuelven el mismo JSON tras el redondeo decimal fijo en cada llamada.
Cómo llamar a la API y qué devuelve
La presión debe ser estrictamente positiva; los valores iguales o inferiores a uno por diez elevado a menos quince se tratan como no positivos y se rechazan. Envíe un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: ph (alias pH, p_h y acidity) y pressure (alias p_h2, P_H2, partial_pressure, pH2 y hydrogen_pressure). Los valores absolutos deben mantenerse dentro del límite publicado de un billón para que los productos intermedios sigan siendo finitos en la doble precisión IEEE del Worker y del navegador. Si todo es válido, la respuesta devuelve los campos ph y pressure redondeados bajo varios nombres habituales, fija temperature_k en 298.15, expone la constante de los gases y la constante de Faraday empleadas, publica nernst_slope como el factor completo RT ln diez entre F por década en voltios, asigna a potential, e y e_volts el mismo potencial de electrodo redondeado, fija formula en la cadena de Nernst con E-cero igual a cero, equation en una línea de sustitución completa que termina en voltios, message en un breve resumen y steps en un array ordenado de líneas de cálculo. Una validación fallida (campos ausentes, números no finitos, valores fuera de los límites absolutos, presión no positiva o potencial no finito) devuelve invalid_input y nunca se cobra. El precio es una tarifa plana de $0.002 por solicitud correcta, con unidad de artículo y precio marginal por unidad cero.
Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas
Al enseñar, combine ejemplos: pH siete con hidrógeno a un bar da un potencial cercano a menos 0.414 voltios; pH cero con un bar recupera E cercana a cero, como cabe esperar de la referencia SHE; y una presión cero o negativa muestra la ruta estricta de invalid_input. Las tareas fallidas que devuelven invalid_input no consumen saldo prepagado, lo que mantiene baratos los scripts exploratorios cuando se fija la presión en cero deliberadamente.
Casos de integración
Pruebas unitarias para código de electroquímica
Genere casos conocidos de E(pH, P) junto con rechazos deliberados de presión no positiva para valores esperados de katas de programación y fixtures de integración continua.