Calculateur d'Équation de Nernst

Calculez le potentiel d'électrode (de cellule) avec l'équation de Nernst.

Entrez le potentiel d'électrode standard, la température, le nombre d'électrons, et les concentrations et coefficients pour tous les produits et réactifs. Le calculateur calculera le potentiel de cellule en utilisant l'équation de Nernst.

Essayez un exemple : cellule Zn/Cu, réduction H+, oxydation Cl-, membrane biologique...
Exemples d'Équation de Nernst

Explorez des scénarios électrochimiques courants :

Cellule Galvanique Zn/Cu

Cellule Galvanique Zn/Cu

Zn2+ (0.01 M), Cu2+ (1.0 M), z = 2, E° = 1.10 V, 25°C

Potentiel d'Électrode Standard (E°): 1.1 V | Température: 25 °C | Nombre d'Électrons (z): 2
Produits:Nom: Cu2+, Concentration: 1, Coefficient: 1
Réactifs:Nom: Zn2+, Concentration: 0.01, Coefficient: 1

Réduction d'Ion Hydrogène

Réduction d'Ion Hydrogène

2H+ (0.001 M), H2 (1 atm), z = 2, E° = 0.00 V, 25°C

Potentiel d'Électrode Standard (E°): 0 V | Température: 25 °C | Nombre d'Électrons (z): 2
Produits:Nom: H2, Concentration: 1, Coefficient: 1
Réactifs:Nom: H+, Concentration: 0.001, Coefficient: 2

Oxydation de Chlorure

Oxydation de Chlorure

Cl2 (1 atm), Cl- (0.1 M), z = 2, E° = 1.36 V, 25°C

Potentiel d'Électrode Standard (E°): 1.36 V | Température: 25 °C | Nombre d'Électrons (z): 2
Produits:Nom: Cl2, Concentration: 1, Coefficient: 1
Réactifs:Nom: Cl-, Concentration: 0.1, Coefficient: 2

Potentiel de Membrane Biologique

Potentiel de Membrane Biologique

K+ (140 mM intérieur, 4 mM extérieur), z = 1, E° = 0.00 V, 37°C

Potentiel d'Électrode Standard (E°): 0 V | Température: 37 °C | Nombre d'Électrons (z): 1
Produits:Nom: K+ (outside), Concentration: 0.004, Coefficient: 1
Réactifs:Nom: K+ (inside), Concentration: 0.14, Coefficient: 1
Autres titres
Comprendre l'Équation de Nernst : Un Guide Complet
Maîtrisez le concept, le calcul et les applications de l'équation de Nernst en électrochimie.

Qu'est-ce que l'Équation de Nernst ?

  • Définition et Importance
  • Signification Physique en Électrochimie
  • Rôle dans les Potentiels de Cellule
L'équation de Nernst relie le potentiel de réduction d'une cellule électrochimique au potentiel d'électrode standard, à la température et aux activités (concentrations) des espèces chimiques impliquées.
Pourquoi l'Équation de Nernst est-elle Importante ?
Elle permet aux chimistes de prédire les tensions de cellule dans des conditions non standard et est fondamentale en électrochimie, biologie et physiologie.

Équation de Nernst en Pratique

  • Une cellule Zn/Cu avec des concentrations d'ions non standard.
  • Potentiel de membrane dans les cellules nerveuses.

Guide Étape par Étape pour Utiliser le Calculateur d'Équation de Nernst

  • Saisie du Potentiel Standard et de la Température
  • Ajout de Produits et Réactifs
  • Interprétation des Résultats
Pour utiliser le calculateur, entrez le potentiel d'électrode standard, la température et le nombre d'électrons. Ajoutez tous les produits et réactifs avec leurs concentrations et coefficients. Le calculateur calcule le quotient de réaction (Q) et le potentiel de cellule (E).
Comment Lire les Résultats
Le résultat montre le potentiel de cellule calculé et la valeur de Q. La formule utilisée est E = E° - (RT/zF) ln Q.

Exemples Étape par Étape

  • Pour Zn/Cu : E° = 1.10 V, [Cu2+] = 1.0 M, [Zn2+] = 0.01 M, z = 2, T = 25°C.
  • Pour réduction H+ : E° = 0.00 V, [H+] = 0.001 M, [H2] = 1 atm, z = 2, T = 25°C.

Applications Réelles de l'Équation de Nernst

  • Batteries et Piles à Combustible
  • Membranes Biologiques
  • Chimie Analytique
L'équation de Nernst est utilisée pour calculer la tension des batteries, piles à combustible et membranes biologiques. Elle est également essentielle dans les techniques analytiques telles que la potentiométrie et la mesure du pH.
Où l'Équation de Nernst est-elle Utilisée ?
De l'électrolyse industrielle à la transmission d'impulsions nerveuses, l'équation de Nernst est un outil clé en science et ingénierie.

Applications en Science et Industrie

  • Calcul de la tension d'une batterie au plomb-acide.
  • Estimation du potentiel de membrane d'un neurone.

Idées Fausses Courantes et Méthodes Correctes

  • Mauvaise Compréhension du Calcul de Q
  • Ignorer les Effets de Température
  • Utilisation Incorrecte des Coefficients
Une erreur courante est d'omettre les coefficients ou d'utiliser des concentrations incorrectes dans Q. Utilisez toujours la stoechiométrie correcte et assurez-vous que toutes les concentrations sont en mol/L. La température doit être en Kelvin pour la formule générale.
Meilleures Pratiques pour des Résultats Précis
Vérifiez tous les valeurs d'entrée et unités. Pour les systèmes biologiques, utilisez la température correcte (ex. 37°C pour les humains).

Éviter les Erreurs de Calcul

  • Oublier de convertir °C en K.
  • Utiliser des pressions partielles au lieu de concentrations pour les gaz.

Dérivation Mathématique et Exemples

  • La Formule de l'Équation de Nernst
  • Exemples de Calculs Détaillés
  • Interprétation des Résultats
L'équation de Nernst est dérivée des principes thermodynamiques et relie le changement d'énergie libre de Gibbs au potentiel de cellule. Elle quantifie comment la tension de cellule dépend des concentrations d'ions et de la température.
Exemple de Calcul
Pour une cellule Zn/Cu : E = 1.10 - (0.05916/2) log([Zn2+]/[Cu2+]) à 25°C.

Exemples Mathématiques

  • Pour oxydation Cl- : E = 1.36 - (0.05916/2) log([Cl-]^2/[Cl2]) à 25°C.
  • Pour membrane K+ : E = 0.00 - (0.0615/1) log([K+ intérieur]/[K+ extérieur]) à 37°C.