Calculadora da equação de Nernst
A equação de Nernst mostra o potencial real de uma célula eletroquímica quando reagentes e produtos não estão nas concentrações padrão. A 25 °C ela fica E = E° − (0,0592 / n) · log10(Q), em que E° é o potencial padrão da célula, n é o número de elétrons transferidos e Q é o quociente reacional. Digite os três valores e a calculadora devolve na hora o potencial da célula E em volts, deixando claro como uma mudança de concentração aproxima ou afasta a reação de oxirredução da espontaneidade.
Como usar a calculadora da equação de Nernst
-
1
Informe E° e n
Digite o potencial padrão da célula em volts e quantos elétrons as semirreações balanceadas transferem.
-
2
Informe o quociente reacional Q
Q é o produto das atividades dos produtos dividido pelo dos reagentes no instante considerado (Q = 1 nas condições padrão).
-
3
Leia o potencial da célula E
A calculadora aplica E = E° − (0,0592 / n) · log10(Q) e exibe E em volts com quatro casas decimais.
A equação de Nernst a 25 °C
A forma completa da equação de Nernst é E = E° − (RT / nF) · ln(Q), em que R é a constante dos gases, T é a temperatura em kelvin, n é o número de elétrons transferidos e F é a constante de Faraday. Na temperatura habitual de laboratório, 25 °C (298,15 K), e passando do logaritmo natural para o logaritmo de base 10, o fator 2,303 · RT / F se reduz a cerca de 0,0592 V, o que dá a forma prática:
E = E° − (0,0592 / n) · log10(Q)
- E°: o potencial padrão da célula (V), obtido em uma tabela de potenciais padrão de redução como
E°(cátodo) − E°(ânodo). - n: o número de mols de elétrons transferidos na reação de oxirredução balanceada.
- Q: o quociente reacional,
[produtos] / [reagentes](sólidos e líquidos puros são omitidos; para gases usam-se as pressões parciais em atm).
Exemplo resolvido
Considere a pilha de Daniell, Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu, com E° = 1,10 V e n = 2. Suponha [Zn²⁺] = 1,0 M e [Cu²⁺] = 0,010 M, de modo que Q = [Zn²⁺] / [Cu²⁺] = 1,0 / 0,010 = 100.
E = 1,10 − (0,0592 / 2) · log10(100) = 1,10 − 0,0296 · 2 ≈ 1,041 V
Diluir os íons de cobre reduz o potencial da célula, exatamente como prevê o princípio de Le Chatelier.
Como Q desloca o potencial
| Quociente reacional Q | log10(Q) | Efeito sobre E (em relação a E°) |
|---|---|---|
| Q < 1 | negativo | E é maior que E° |
| Q = 1 | 0 | E é igual a E° (condições padrão) |
| Q > 1 | positivo | E é menor que E° |
| Q = K (equilíbrio) | log10(K) | E = 0 (sem força motriz resultante) |
Erros comuns
- n errado. Balanceie primeiro a reação de oxirredução:
nsão os elétrons que de fato se cancelam entre as duas semirreações, e não o maior dos dois números. - Q montado de forma incorreta. Deixe de fora sólidos e líquidos puros, use concentrações molares para os solutos e pressões parciais (atm) para os gases.
- Supor que são sempre 25 °C. A constante 0,0592 depende da temperatura. Em outras temperaturas, recalcule
2,303 · RT / F. - Confusão de sinal. Um
Epositivo indica que a reação, do jeito que está escrita, é espontânea (ΔG < 0); umEnegativo indica que a reação inversa é a favorecida.
Perguntas frequentes
O valor 0,0592 V é 2,303 · RT / F calculado a 25 °C (298,15 K) para a forma com logaritmo de base 10. A forma com logaritmo natural usa RT / F ≈ 0,0257 V. As duas descrevem a mesma equação; esta calculadora adota a forma com logaritmo de base 10 a 25 °C.
Quando E = 0, o sistema chegou ao equilíbrio (Q = K) e não há mais força motriz resultante, então a célula não fornece tensão útil. É a condição de uma pilha totalmente descarregada.
Balanceie as semirreações de oxidação e de redução para que os elétrons perdidos sejam iguais aos elétrons ganhos. O múltiplo comum de elétrons que se cancela entre as duas semirreações é o n.
Não. O cálculo é feito inteiramente no seu navegador. O potencial padrão, o número de elétrons e o quociente reacional que você digita nunca são enviados a um servidor nem salvos em lugar algum.
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Ferramenta disponível em outros idiomas
- Máy tính phương trình Nernst [VI]
- Kalkylator för Nernsts ekvation [SV]
- Rechner für die Nernst-Gleichung [DE]
- Calculadora de la ecuación de Nernst [ES]
- เครื่องคำนวณสมการเนินสต์ [TH]
- حاسبة معادلة نرنست [AR]
- 네른스트 식 계산기 [KO]
- Calculateur de l'équation de Nernst [FR]
- Kalkulator Persamaan Nernst [ID]
- Calculator voor de nernstvergelijking [NL]
- Kalkulator równania Nernsta [PL]
- ネルンストの式計算ツール [JA]
- Nernst Equation Calculator [EN]
- Calcolatore dell'equazione di Nernst [IT]
- Калькулятор уравнения Нернста [RU]
- Nernst Denklemi Hesaplayıcı [TR]
- 能斯特方程计算器 [ZH]