Potentiel de réduction demi-pile
Ajustez le potentiel de réduction des tables à la concentration d'ion que vous avez réellement : du cuivre à 0,1 mol/L, avec un E° de 0,34 V et deux électrons, passe sous 0,34 V. La température vaut 298,15 K sauf si vous en indiquez une autre. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Concentration
- 0,1
- E0
- 0,34
- N
- 2
- T
- 298,15
- E
- 0,3104203252
- E (V)
- 0,3104203252
- Q
- 10
Le potentiel de réduction d'une demi-pile indique avec quelle force un ion métallique tend à gagner des électrons lorsque sa concentration n'est pas la valeur idéale d'une mole par litre des tables. À partir de la concentration aqueuse de l'ion, du potentiel standard de réduction des séries électrochimiques, du nombre d'électrons de la demi-réaction équilibrée et, éventuellement, de la température absolue, cette capacité applique la forme de Nernst pour M à la puissance n plus se réduisant en métal pur et renvoie le potentiel d'électrode non standard en volts. Les étudiants l'utilisent pour vérifier les devoirs sur le cuivre, l'argent, le zinc et le fer ; les logiciels de laboratoire et les modèles de batterie utilisent le même contrat déterministe pour figer les attentes en millivolts dans les tests. Une concentration nulle est rejetée comme entrée invalide car le logarithme naturel de la concentration n'est pas défini.
Ce dont un potentiel de réduction demi-pile a besoin : concentration, E°, n et température
Écrivez la demi-réaction de réduction équilibrée comme ion métallique M à la puissance n plus plus n électrons donnant le métal solide M. Identifiez trois grandeurs avant d'appeler le point de terminaison. Premièrement, la concentration molaire de l'ion métallique en moles par litre — l'activité de la forme oxydée dissoute ; le métal solide pur est pris à activité unitaire, il n'apparaît donc pas dans le quotient.
Deuxièmement, le potentiel standard de réduction E° en volts d'une table à activité unitaire, habituellement à vingt-cinq degrés Celsius. Troisièmement, n, les moles d'électrons transférés ; pour le cuivre deux plus se réduisant en cuivre métallique, n vaut deux, tandis que pour l'argent un plus se réduisant en argent métallique, n vaut un. Envoyez éventuellement la température absolue T en kelvin ; si vous l'omettez, le moteur utilise deux cent quatre-vingt-dix-huit virgule un cinq kelvin, le standard de laboratoire habituel.
La formule appliquée est E égal à E° plus RT sur nF multiplié par le logarithme naturel de la concentration ionique, exactement l'équation de Nernst avec quotient de réaction Q égal à un sur la concentration pour cette demi-pile. À température ambiante, la forme de cours familière est E environ égal à E° plus zéro virgule zéro cinq neuf un six sur n multiplié par le log base dix de la concentration.
Cas d’usage
Carnets de laboratoire et modèles de dépôt ou de corrosion
Les laboratoires d'électrochimie et les simulateurs légers de dépôt ou de corrosion appellent un point de terminaison prépayé stable pour des prédictions en millivolts à partir de la concentration ionique mesurée sans réimplémenter R, F et ln dans chaque langage.
Questions fréquentes
Comment calculer le potentiel de réduction demi-pile à partir de la concentration ionique ?
T optionnel est la température en kelvin (défaut 298.15). La réponse inclut E en volts via E = E° + (RT/nF)·ln([Mⁿ⁺]).
Que se passe-t-il si la concentration est nulle ?
Une concentration nulle rend ln([Mⁿ⁺]) indéfini, donc le moteur rejette l'entrée et ne facture pas.
Quelle température est utilisée par défaut ?
Si vous omettez T, le calculateur utilise 298.15 K (25 °C). À cette température la pente log10 est d'environ 0.05916 V, conforme aux formes de demi-pile des manuels.
Le calculateur de potentiel de réduction demi-pile est-il gratuit ?
L'outil dans le navigateur s'exécute gratuitement sur votre appareil.
En quoi cela diffère-t-il d'un calculateur Nernst de pile complète ?
Un calculateur Nernst de pile complète prend un quotient de réaction Q arbitraire couvrant toute la réaction de pile.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
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)Exemple de requête
{
"concentration": 0.1,
"e0": 0.34,
"n": 2
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.electrode_potential_reduction",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Ce dont un potentiel de réduction demi-pile a besoin : concentration, E°, n et température
Les alias de champs acceptent c, conc, E0, electrons et temperature afin que analyseurs de devoirs et démos SDK utilisent des noms familiers sans réécrire les charges utiles. Des entrées identiques produisent toujours le même JSON car le chemin est purement arithmétique, sans réseau, sans graine aléatoire et sans horloge murale.
Lire E, Q, les logarithmes, la correction de Nernst et la forme log10 de cours
En cas de succès, la réponse répète concentration, e0, n et T, puis rapporte E et E_volts comme potentiel de réduction de demi-pile en volts après application du terme de Nernst. Lorsque la concentration est exactement zéro, le message indique que la concentration nulle n'est pas autorisée car le logarithme n'est pas défini — le cas limite que ce calculateur capture clairement. Q est le quotient de réaction de la demi-pile un sur concentration selon la convention produit solide pur, afin que vous puissiez montrer aux étudiants à la fois la concentration saisie et le Q du développement complet de Nernst. ln_concentration et log10_concentration exposent les deux logarithmes pour un logiciel de notation qui vérifie les étapes intermédiaires. nernst_factor est RT sur nF seul ; correction est ce facteur multiplié par ln de la concentration — le terme ajouté à E° — afin qu'un tutoriel affiche la tension standard brute et de combien une concentration non unitaire a déplacé la lecture. slope_log10 est RT multiplié par ln de dix sur F, le facteur familier d'environ zéro virgule zéro cinq neuf volts à température ambiante, pour qu'une interface affiche la réécriture de cours E égal à E° plus pente sur n multiplié par log dix de la concentration. E_log10_form recalcule avec cette réécriture et doit correspondre à E dans le bruit flottant ordinaire, offrant une vérification croisée d'exemples résolus. constants liste R et F avec unités pour que les carnets de laboratoire citent les valeurs SI exactes utilisées. formula et method étiquettent le chemin comme electrode_potential_reduction pour brancher sans inspecter les formes. Champs requis manquants, nombres non finis, concentration non positive, T non positive et zéro électron échouent avec invalid_input et ne sont pas facturés après rejet.
Usage API, tarification, flux de laboratoire et différence avec les outils Nernst de pile complète
Utilisez le calculateur gratuit dans le navigateur de potentiel de réduction demi-pile pour vérifier les devoirs, les démonstrations de cours et l'intuition rapide d'électrochimie sans installer de tableur ni de système d'algèbre informatique. Ce point de terminaison est spécialisé pour une seule demi-pile de réduction pilotée par la concentration ionique : si vous disposez déjà d'un quotient de réaction Q de pile complète couvrant les deux demi-piles, utilisez plutôt un outil de potentiel de pile Nernst complet ; si vous avez besoin du comportement de l'électrode à hydrogène versus pH, utilisez un calculateur de potentiel d'électrode versus pH. Associez cette capacité à des outils de potentiel de pile standard lorsque vous combinez demi-piles de cathode et d'anode, ou à des outils de constante d'équilibre depuis la FEM lorsque vous passez de tensions mesurées à K. Envoyez un corps JSON avec les champs numériques requis concentration, e0 et n, plus T optionnel en kelvin lorsque l'expérience n'est pas à vingt-cinq degrés Celsius. Utilisez l'API prépayée lorsqu'une plateforme de tutorat, un carnet d'électrochimie, un modèle de corrosion, un contrôleur de bain de dépôt électrolytique ou un générateur de programme a besoin d'un contrat stable sous solde KIT à $0.002 par élément réussi ; les échecs de validation ne consomment jamais de solde après rejet. Maintenez la concentration strictement positive et n non nul ; des concentrations extrêmement diluées renvoient encore un E fini lorsque le log est défini, mais la notation scientifique en JSON reste la responsabilité de l'appelant pour l'affichage. Les auteurs livrant des SDK peuvent mapper E, Q, correction et slope_log10 directement dans des lignes d'interface qui reflètent les exemples de demi-pile que les étudiants résolvent sur papier.
Cas d'intégration
Vérification des devoirs et des examens
Les étudiants saisissent [Cu²⁺], E° et n pour des demi-piles de cuivre, comparent E aux solutions résolues et reçoivent une erreur invalid_input claire lorsque la concentration est nulle par erreur.
Plateformes de tutorat et générateurs de programmes
Les constructeurs de leçons produisent des exercices Nernst de demi-pile avec JSON structuré pour flashcards et quiz auto-notés, en utilisant le widget gratuit du navigateur pour les démos et l'API pour la notation côté serveur.