PL 
EnglishDomyślny
Українська⚗️ Równanie Nernsta — interaktywna symulacja potencjału ogniwa galwanicznego
E = E° − (RT/nF)·ln Q. Animowane ogniwo galwaniczne z migracją jonów i narastaniem elektrody. Wykres E względem ln(Q). Reguluj temperaturę, stężenia i potencjał standardowy.
Podobne symulacje
O tej symulacji
Ta symulacja animuje ogniwo galwaniczne (woltaiczne) i na bieżąco oblicza wartość równania Nernsta E = E° − (RT/nF)·ln Q w miarę zmiany warunków. Jony w widoczny sposób migrują między półogniwami, pręt anody kurczy się w miarę utleniania, a pręt katody rośnie w miarę osadzania się na nim metalu, a wykres pokazuje potencjał ogniwa E w funkcji ln Q, dzięki czemu widać bezpośrednio zależność logarytmiczną, zamiast jedynie czytać wzór.
Najczęściej zadawane pytania
Co oznacza każdy człon w E = E° − (RT/nF)·ln Q?
E° to standardowy potencjał ogniwa dla wybranej pary elektrod, R to stała gazowa, T to temperatura bezwzględna, n to liczba elektronów przenoszonych w reakcji (ustalana przez wybrany zestaw elektrod), F to stała Faradaya, a Q to iloraz reakcji obliczony z aktualnych stężeń utleniacza i reduktora.
Dlaczego zwiększenie [Ox] lub zmniejszenie [Red] zwiększa napięcie ogniwa?
Zwiększenie stężenia utleniacza lub zmniejszenie stężenia reduktora obniża Q. Ponieważ E odejmuje człon proporcjonalny do ln Q, mniejsze Q oznacza mniejsze odejmowanie, a więc wyższe E — fizycznie oznacza to, że reakcja ma więcej „siły napędowej”, aby osiągnąć stan równowagi.
Jak właściwie podłączone jest ogniwo Daniella (Zn/Cu)?
Cynk utlenia się na anodzie (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻, E° = −0,76 V), podczas gdy Cu²⁺ redukuje się na katodzie (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, E° = 1,10 V), a obwód domyka mostek solny. W miarę postępu reakcji stężenie Zn²⁺ rośnie, a Cu²⁺ maleje, więc Q rośnie, a E stopniowo maleje do zera w stanie równowagi.
Co mówi ΔG, czego nie mówi E?
ΔG = −nFE przelicza potencjał ogniwa na energię swobodną Gibbsa, standardową termodynamiczną miarę tego, czy reakcja jest samorzutna. Dodatnie E (samorzutne ogniwo galwaniczne) zawsze odpowiada ujemnemu ΔG, a stała równowagi K to punkt, w którym ΔG = 0 i E = 0.
Dlaczego temperatura wpływa na napięcie ogniwa?
Temperatura występuje bezpośrednio we współczynniku RT/nF, więc wzrost T wzmacnia to, jak bardzo ln Q przesuwa potencjał względem E°. W wyższych temperaturach ta sama nierównowaga stężeń daje większe odchylenie od potencjału standardowego niż w temperaturze pokojowej.