半電池還元電位計算機
表の還元電位を、手元の実際のイオン濃度に合わせて補正できます。銅イオンが0.1 mol/L、E°が0.34 V、電子数が2なら、電位は0.34 Vより低くなります。温度を入れなければ298.15 Kを使います。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 濃度
- 0.1
- E0
- 0.34
- N
- 2
- T
- 298.15
- E
- 0.3104203252
- 電位 E (V)
- 0.3104203252
- Q
- 10
半電池の還元電位は、濃度が表の理想的な1 mol/Lでないとき、金属イオンが電子をどれだけ受け取りやすいかを示します。水溶液中のイオン濃度、電気化学系列の標準還元電位、釣り合った半反応の電子数、および任意で絶対温度を与えると、本機能はMⁿ⁺が純金属へ還元される半電池のNernst形を適用し、非標準の電極電位をボルトで返します。学生は銅・銀・亜鉛・鉄の半電池の宿題確認に使い、実験室ソフトや電池モデルは同じ決定論的契約でミリボルト期待値をテストに固定します。濃度がゼロの場合、濃度の自然対数は定義されないため無効入力として拒否されます。
半電池還元電位に必要なもの:濃度、E°、n、温度
還元半反応を、金属イオンMⁿ⁺にn個の電子が加わって固体金属Mになる形で釣り合わせて書いてください。第一に、リットル当たりモルの金属イオンモル濃度——溶解した酸化形の活量です。純固体金属は単位活量とみなされるため、商には現れません。
第二に、単位活量での標準表から取ったボルト単位の標準還元電位E°で、通常は二十五度Cで掲載されます。第三に、移動する電子のモル数nです。銅(II)が金属銅に還元される場合nは二、銀(I)が金属銀に還元される場合nは一です。
任意で絶対温度Tをケルビンで送ってください。省略するとエンジンは二百九十八点一五ケルビン(通常の実験室標準)を使います。適用式はEがE°にRT/nFとイオン濃度の自然対数の積を加えたもので、この半電池では反応商Qが濃度の逆数となるNernst式そのものです。
室温では、教科書でおなじみのE≈E°+(0.05916/n)·log₁₀(濃度)の形になります。
E・Q・対数・Nernst補正・log10教室形の読み方
成功時、応答はconcentration、e0、n、Tをエコーし、Nernst項適用後の半電池還元電位をボルトでEおよびE_voltsとして報告します。Qは純固体生成物の慣例による半電池反応商(濃度の逆数)なので、入力した濃度と完全なNernst展開に現れるQの両方を学生に示せます。
E_log10_formはその書き換えで再計算し、通常の浮動小数点ノイズ内でEと一致し、例題のクロスチェックになります。constantsは使用した正確なSI値をノートに引用できるようRとFを単位付きで列挙します。濃度がちょうどゼロのとき、対数未定義のためゼロ濃度は許可されないとメッセージが述べます——本計算機が明確に捉える境界ケースです。
実験室での使い方と全電池計算との違い
宿題確認、講義デモ、電気化学の直感確認には、表計算や数式処理系を入れずにブラウザ無料の半電池還元電位計算機をご利用ください。検証失敗は拒否後に残高を消費しません。両半電池にまたがる全電池反応商Qがある場合は全電池Nernst電位ツールを、水素電極のpH依存が必要な場合は電極電位対pH計算機をご利用ください。
陰極・陽極半電池を組み合わせるときは標準電池電位ツールと、測定電圧からKへ進むときは起電力から平衡定数を求めるツールと組み合わせられます。濃度は厳密に正、nは非ゼロに保ってください。入力は他のKIT parse項目と同じ保持規則に従い、アルゴリズムは完全に決定論的なので継続的インテグレーションの固定値に安全です。
よくある質問
イオン濃度から半電池還元電位をどう計算しますか?
任意のTはケルビン温度(既定298.15)です。応答はE = E° + (RT/nF)·ln([Mⁿ⁺])によるボルト単位のEを含みます。
濃度がゼロだとどうなりますか?
濃度ゼロではln([Mⁿ⁺])が未定義のため、エンジンは入力を拒否し課金しません。
既定で使われる温度は何ですか?
Tを省略すると計算機は298.15 K(25 °C)を使います。その温度でのlog10傾きは約0.05916 Vで、一般的な教科書の半電池形と一致します。
全電池のNernst計算機と何が違いますか?
全電池Nernst計算機は電池反応全体にまたがる任意の反応商Qを受け取ります。
銅や銀ではnをいくつにしますか?
nは釣り合わせた半反応でやり取りされる電子の数です。銅(II)イオンが金属銅になる場合は2、銀(I)イオンが金属銀になる場合は1を入力します。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
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)リクエスト例
{
"concentration": 0.1,
"e0": 0.34,
"n": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.electrode_potential_reduction",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
サーバーやSDKがKIT残高のもとで同一の算術を必要とする場合、プリペイドAPIは成功した項目ごとに$0.002を課金します。
半電池還元電位に必要なもの:濃度、E°、n、温度
エンドポイントを呼ぶ前に三つの量を特定します。フィールド別名はc、conc、E0、electrons、temperatureを受け付けるため、宿題パーサやSDKデモはペイロードを書き直さずに慣れた名前を使えます。経路はネットワークも乱数シードも壁時計もない純算術なので、同一入力は常に同一のJSONを生成します。
E・Q・対数・Nernst補正・log10教室形の読み方
ln_concentrationとlog10_concentrationは両対数を公開し、中間手順を検査する採点ソフトに使えます。nernst_factorはRT/nFのみ、correctionはその因子に濃度のlnを掛けたもの——E°に加える項——なので、チュートリアルは生の標準電圧と非単位濃度が読みをどれだけ動かしたかを表示できます。slope_log10はRT·ln(10)/Fで、室温付近の約0.059ボルト因子であり、UIはE=E°+(傾き/n)·log₁₀(濃度)の教室形を表示できます。formulaとmethodは経路をelectrode_potential_reductionとラベル付けし、形状を嗅がずに分岐できます。必須欠落、非有限数、非正の濃度、非正のT、電子数ゼロはすべてinvalid_inputで失敗し、拒否後は課金されません。
API利用・価格・実験室ワークフローと全電池Nernstとの違い
必須の数値フィールドconcentration、e0、nを含むJSON本体を送り、実験が二十五度Cでないときは任意のTをケルビンで追加してください。チュータリング基盤、電気化学ラボノート、腐食モデル、めっき浴制御、カリキュラム生成がKIT残高のもとで安定契約を必要とする場合はプリペイドAPIを使い、成功項目ごとに$0.002です。本エンドポイントはイオン濃度駆動の単一還元半電池に特化しています。極端に希薄でも対数が定義されていれば有限のEが返りますが、JSONの指数表記の表示は呼び出し側の責任です。SDKを出荷する著者は、学生が紙上で解く半電池例題に対応するUI行へE、Q、correction、slope_log10を直接写せます。
連携の活用例
宿題・試験の検算
学生は銅半電池の[Cu²⁺]、E°、nを入力し、Eを解答例と照合し、濃度が誤ってゼロのときは明確なinvalid_inputエラーを受け取ります。
実験ノートとめっき・腐食モデル
電気化学ラボや軽量のめっき・腐食シミュレータは、測定したイオン濃度からミリボルト予測を得る安定したプリペイドエンドポイントを呼び、言語ごとにR・F・lnを再実装しません。
チュータリング基盤とカリキュラム生成
教材ビルダーは半電池Nernstドリルを構造化JSONでフラッシュカードや自動採点クイズ向けに生成し、デモは無料ブラウザウィジェット、サーバー採点はAPIを使います。
技術的な質問
半電池還元電位計算機は無料ですか?
ブラウザツールはお使いの端末で無料です。API呼び出しは成功項目ごとに$0.002のプリペイドKIT残高を使い、検証失敗は課金されません。