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ネルンスト方程式計算機

標準電位1.1 V、電子数2、反応商0.01のダニエル電池は、25 °Cで標準より約0.05916 V高い電圧を示します。E°と電子数とQを入れると、実際に測れる電圧が分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

E0: 1.1
N: 2
反応商 Q: 0.01

結果

T: 298.15
E: 1.1591593497
補正項: -0.0591593497
ネルンスト因子: 0.0128462896

ネルンスト方程式は、濃度や分圧がすべて1モルや1バールではないときに実際に測る電圧へ、標準電池電位を変換します。E°、釣り合った電池反応で移動する電子数、反応商Q、任意で絶対温度を与えると、本機能は非標準の電池電位Eを決定的なSI式で返します。表引きもネットワークも乱数ドリフトもありません。学生は濃淡電池や電池放電の宿題確認に使い、技術者や実験室ソフトは同じ契約でミリボルトの期待値をテストに固定します。電子数がゼロの入力は、RT/(nF)因子が定義されないため無効として拒否されます。

ネルンスト方程式に必要なもの：E°、n、Q、温度

電池反応を釣り合った形で書き、三つの量を特定してください。第一に、標準電池電位E°（ボルト）。各化学種が単位活量のときに表に載る値で、通常は摂氏二十五度の還元電位表から取ります。

第二にn。酸化半反応と還元半反応のあいだで打ち消される電子のモル数です。亜鉛と銅二価の古典的ダニエル電池ではnは二です。第三に反応商Q。生成物の活量を反応物の活量で割り、化学量論の指数を付けて組み立てます。

溶存種はモル濃度、気体はバール単位の分圧を、授業の慣例どおり使います。任意で絶対温度Tをケルビンで送れます。省略するとエンジンは実験室の標準である二百九十八点一五ケルビンを使います。

適用式はE＝E°−(RT/nF)ln Qで、気体定数Rとファラデー定数FはSI単位で固定し、二十五度でE≈E°−(0.05916/n)log₁₀Qという教科書の検算と一致させます。

E、ネルンスト補正、対数、およびlog10教室形の読み方

成功時、応答はe0、n、Q、Tをエコーし、ネルンスト補正を適用したあとの非標準電池電位としてEとE_voltsをボルトで報告します。correction欄はE°から差し引いた(RT/nF)ln Qの全項であり、学生に生の標準電圧と、非単位活量が読み取りをどれだけ動かしたかの両方を示せます。

ln_Qとlog10_Qは反応商の両対数を公開し、中間段階を採点するソフト向けです。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の範囲でEと一致するはずで、チュートリアルの照合になります。constantsはRとFを単位付きで列挙し、実験ノートが使った正確なSI値を引用できます。

よくある質問

ネルンスト方程式で電池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。応答にボルト単位のEが含まれます。

nがゼロだとどうなりますか？

電子数ゼロではネルンスト因子RT/(nF)が不定（ゼロ除算）になるため、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。その温度ではlog10の傾きは約0.05916 Vで、よくある教科書の形と一致します。

Qが1より小さいと電圧がE°より高くなるのはなぜですか？

1より小さい数の対数は負になるため、ネルンストの補正が引かれずに足されるからです。逆にQが1より大きいと、電圧は標準電位より低くなります。

Qがゼロや負のときはどうなりますか？

ゼロ以下の数の対数は定義できないため、その値は受け付けません。反応商は正の値である必要があり、温度を指定する場合も正の値にしてください。

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

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/nernst-equation

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/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)

リクエスト例

{
  "e0": 1.1,
  "n": 2,
  "Q": 0.01
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.nernst_equation",
  "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

1リクエストあたり$0.002

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

ネルンスト方程式に必要なもの：E°、n、Q、温度

経路はネットワークも乱数種も壁時計もない純粋な算術なので、同一入力は常に同一のJSONを返します。フィールド別名としてE0、electrons、quotient、temperatureを受け付け、宿題パーサやSDKデモがペイロードを書き直さずに馴染みの名前を使えます。

E、ネルンスト補正、対数、およびlog10教室形の読み方

nernst_factorはRT/nFのみで、対数を掛けずに前因子だけ欲しいときに便利です。slope_log10は(RT ln 10)/F、室温でおなじみの約0.059ボルト因子なので、UIは教室向けの書き換えE＝E°−(slope/n)log₁₀Qを表示できます。formulaとmethodは経路をnernst_equationとラベルし、形を嗅ぎ分けずに下流分岐できます。必須欄の欠落、非有限数、非正のQ、非正のT、電子数ゼロはいずれもinvalid_inputで失敗し、エンジン拒否後は課金されません。

APIの使い方、料金、実験ワークフロー、実用上の制限

宿題確認、講義デモ、電池化学の素早い直感には、表計算やCASを入れずにブラウザ上の無料ネルンスト方程式計算機を呼び出してください。検証失敗は拒否後に残高を消費しません。Qが実測濃度から来るときは平衡定数ツールと、周辺単元が電気化学だけでなく広い化学量論のときは半減期や収率の計算機と組み合わせてください。nは非ゼロ、Qは厳密に正に保ちます。必須の数値欄e0、n、Qを含むJSON本体を送り、実験が摂氏二十五度でないときは任意でケルビンのTを付けます。チュータリング基盤、電気化学ノート、電池モデルのマイクロサービス、教材生成器がKIT残高のもとで安定契約を必要とするときは、成功1件$0.002の前払いAPIを使います。極端なQでも対数が定義されていれば有限のEが返りますが、JSON内の科学記法の表示は呼び出し側の責任です。SDKを出荷する著者は、学生が手計算でネルンスト方程式を当てはめるとき紙に書く例題に合わせて、E・correction・slope_log10をUI行へ直接写せます。

連携の活用例

宿題・試験の検算

学生は濃淡電池やダニエル型の問題でE°・n・Qを入力し、Eを模範解答と比べ、誤ってnがゼロのときは明確なinvalid_inputエラーを受け取ります。

実験ノートと電池モデル

電気化学実験室や軽量な電池シミュレータは、測定したQからミリボルト予測を得るため、言語ごとにR・F・lnを再実装せず安定した前払いエンドポイントを呼び出します。

チュータリング基盤と教材生成

授業作成者はフラッシュカードや自動採点クイズ向けに構造化JSONでネルンスト演習を作り、デモには無料のブラウザwidget、サーバー側採点にはAPIを使います。

技術的な質問

ネルンスト方程式計算機は無料ですか？

ブラウザツールは端末上で無料です。API呼び出しは成功1件あたり$0.002の前払いKIT残高を使い、検証失敗は課金されません。

Qはゼロより大きくなければなりませんか？

はい。Qの自然対数はゼロまたは負の商では定義されないため、非正のQはinvalid_inputを起こします。

KITの完全なドキュメントを見る →

ネルンスト方程式計算機

無料で実行

計算例

ネルンスト方程式に必要なもの：E°、n、Q、温度

E、ネルンスト補正、対数、およびlog10教室形の読み方

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

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リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

ネルンスト方程式に必要なもの：E°、n、Q、温度

E、ネルンスト補正、対数、およびlog10教室形の読み方

APIの使い方、料金、実験ワークフロー、実用上の制限

連携の活用例

宿題・試験の検算

実験ノートと電池モデル

チュータリング基盤と教材生成

技術的な質問

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