Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ЭЛЕКТРОХИМИЯ · ОНЛАЙН

ЭДС электрохимической ячейки с поправкой Дэвиса

Вычисляет равновесный потенциал реакции Ox + ne⁻ ⇄ Red по аналитическим концентрациям с учётом неидеальности электролита. Поправка Дэвиса заметна уже в растворах средней ионной силы: активность отдельного иона отличается от измеренной аналитической концентрации. Заряд ионной формы входит в приближение квадратом, поэтому для двух- и трёхзарядных ионов эффект особенно велик. Эта задача объединяет несколько связанных показателей в одном расчёте: пользователь видит не один итог, а исходные физические величины, производные результаты и возможность проверить согласованность единиц.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚗️
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Стандартный потенциал полуреакции. Диапазон: -4 — 4. Единицы: В
Число электронов. Диапазон: 1 — 6. Единицы: —
Температура. Диапазон: 273 — 373. Единицы: К
Концентрация окисленной формы. Диапазон: 1e-06 — 3. Единицы: моль/л
Концентрация восстановленной формы. Диапазон: 1e-06 — 3. Единицы: моль/л
Заряд Ox. Диапазон: -4 — 4. Единицы: —
Заряд Red. Диапазон: -4 — 4. Единицы: —
Ионная сила. Диапазон: 1e-06 — 0.5. Единицы: моль/л
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

ЭДС электрохимической ячейки с поправкой Дэвиса

Равновесный потенциал, В0,757293
Коэффициент активности Ox0,354377
Коэффициент активности Red1
Активность Ox, моль/л0,02835
Активность Red, моль/л0,035

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Вычисляет равновесный потенциал реакции Ox + ne⁻ ⇄ Red по аналитическим концентрациям с учётом неидеальности электролита.

Уравнение Дэвиса приближённо применимо к разбавленным водным растворам, обычно при I не выше 0,5 моль/л. Заряды и электронное число должны отвечать конкретной реакции.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

ЭДС электрохимической ячейки с поправкой Дэвиса

Вычисляет равновесный потенциал реакции Ox + ne⁻ ⇄ Red по аналитическим концентрациям с учётом неидеальности электролита. Поправка Дэвиса заметна уже в растворах средней ионной силы: активность отдельного иона отличается от измеренной аналитической концентрации. Заряд ионной формы входит в приближение квадратом, поэтому для двух- и трёхзарядных ионов эффект особенно велик. Эта задача объединяет несколько связанных показателей в одном расчёте: пользователь видит не один итог, а исходные физические величины, производные результаты и возможность проверить согласованность единиц.

Для модели «ЭДС электрохимической ячейки с поправкой Дэвиса» используется выражение E=E°+(RT/nF)ln(γOx·cOx/(γRed·cRed)), log γi=−Azi²(√I/(1+√I)−0,3I). Оно связано с определённым типом электродной реакции, способом измерения либо конструкцией электрохимической установки. Подставлять параметры другого вещества или режима без проверки исходных допущений нельзя. Единицы полей указаны прямо в форме.

Какие данные нужно знать

Пример исходного набора: Стандартный потенциал полуреакции (В) — 0.76 В; Число электронов (—) — 2 —; Температура (К) — 298.15 К; Концентрация окисленной формы (моль/л) — 0.08 моль/л. Каждый из этих параметров участвует в отдельном звене формулы или в преобразовании к измеряемым показателям. Значения приведены как пример расчётного режима, а не как справочные константы для любых материалов.

Другие необходимые значения: Концентрация восстановленной формы (моль/л) (моль/л); Заряд Ox (—) (—); Заряд Red (—) (—); Ионная сила (моль/л) (моль/л). Если величина измерена в иных единицах, её следует привести к указанным в форме до вычисления. Особенно внимательно нужно обращаться с абсолютными температурами, логарифмами активности, электрохимическими эквивалентами и площадью электрода.

Физическая модель и порядок вычисления

Базовая связь имеет вид: E=E°+(RT/nF)ln(γOx·cOx/(γRed·cRed)), log γi=−Azi²(√I/(1+√I)−0,3I). Поправка Дэвиса заметна уже в растворах средней ионной силы: активность отдельного иона отличается от измеренной аналитической концентрации. Заряд ионной формы входит в приближение квадратом, поэтому для двух- и трёхзарядных ионов эффект особенно велик. Задавать количество переносимых электронов, параметры электролита и характеристики материала нужно в рамках одной согласованной химической постановки.

Сначала вычисляется величина, которая определяет поведение выбранной системы, затем — связанные результаты: напряжение, поток вещества, энергия, масса либо производные показатели в зависимости от вида калькулятора. Вся арифметика выполняется сервером: при некорректных числах, недопустимом диапазоне или физически невозможном сочетании условий формируется сообщение об ошибке, а не произвольный численный ответ. Именно в модели «ЭДС электрохимической ячейки с поправкой Дэвиса» необходимо соотнести расчётные данные с ограничением: Уравнение Дэвиса приближённо применимо к разбавленным водным растворам, обычно при I не выше 0,5 моль/л. Заряды и электронное число должны отвечать конкретной реакции.

Пример и чувствительность к исходным данным

При исходном наборе полей получено: «Равновесный потенциал, В» = 0.757293; «Коэффициент активности Ox» = 0.354377. Эти результаты служат контрольными значениями для проверки реализации формулы. У разных электрохимических систем даже одинаковое по величине напряжение или ток может иметь совершенно разный физический смысл.

Для сравнения изменим только «Стандартный потенциал полуреакции (В)» с 0.76 до 1.5732. Тогда «Равновесный потенциал, В» = 1.57049. Другие параметры сохраняются. Такой опыт позволяет увидеть влияние выбранной характеристики отдельно от остальных и не спутать реакцию модели на ввод с погрешностью экспериментальных данных.

Проверка применимости и ошибки измерения

Для данной постановки существенны ограничения: Уравнение Дэвиса приближённо применимо к разбавленным водным растворам, обычно при I не выше 0,5 моль/л. Заряды и электронное число должны отвечать конкретной реакции. Если одно из них не выполняется, требуется более подробная модель или дополнительное измерение; большое количество знаков после запятой само по себе не гарантирует физическую точность.

Используйте результаты для предварительного анализа, сравнения режимов и проверки масштабов величин. При расчёте оборудования дополнительно оценивайте неоднородность температуры, состояние поверхности электрода, нестабильность электролита и качество экспериментальных коэффициентов, когда эти эффекты существенны. Для безопасности и инженерного проектирования одних вычислений онлайн недостаточно. Практическая проверка этого расчёта начинается с E=E°+(RT/nF)ln(γOx·cOx/(γRed·cRed)), log γi=−Azi²(√I/(1+√I)−0,3I), затем результат сравнивают с лабораторным или паспортным значением.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

E=E°+(RT/nF)ln(γOx·cOx/(γRed·cRed)), log γi=−Azi²(√I/(1+√I)−0,3I)

Проверенные примеры

Исходные настройки

Стандартный потенциал полуреакции (В) = 0.76 В; Число электронов (—) = 2 —; Температура (К) = 298.15 К; Концентрация окисленной формы (моль/л) = 0.08 моль/л; Концентрация восстановленной формы (моль/л) = 0.035 моль/л; Заряд Ox (—) = 2 —; Заряд Red (—) = 0 —; Ионная сила (моль/л) = 0.12 моль/л

Равновесный потенциал, В = 0.757293; Коэффициент активности Ox = 0.354377; Коэффициент активности Red = 1; Активность Ox, моль/л = 0.0283501; Активность Red, моль/л = 0.035

Изменён параметр Стандартный потенциал полуреакции (В)

Стандартный потенциал полуреакции (В) = 1.5732 В; Число электронов (—) = 2 —; Температура (К) = 298.15 К; Концентрация окисленной формы (моль/л) = 0.08 моль/л; Концентрация восстановленной формы (моль/л) = 0.035 моль/л; Заряд Ox (—) = 2 —; Заряд Red (—) = 0 —; Ионная сила (моль/л) = 0.12 моль/л

Равновесный потенциал, В = 1.57049; Коэффициент активности Ox = 0.354377; Коэффициент активности Red = 1; Активность Ox, моль/л = 0.0283501; Активность Red, моль/л = 0.035

Изменён параметр Число электронов (—)

Стандартный потенциал полуреакции (В) = 0.76 В; Число электронов (—) = 4.14 —; Температура (К) = 298.15 К; Концентрация окисленной формы (моль/л) = 0.08 моль/л; Концентрация восстановленной формы (моль/л) = 0.035 моль/л; Заряд Ox (—) = 2 —; Заряд Red (—) = 0 —; Ионная сила (моль/л) = 0.12 моль/л

Равновесный потенциал, В = 0.758692; Коэффициент активности Ox = 0.354377; Коэффициент активности Red = 1; Активность Ox, моль/л = 0.0283501; Активность Red, моль/л = 0.035

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Стандартный потенциал полуреакции» (В) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Число электронов» (—) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Температура» (К) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Концентрация окисленной формы» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Концентрация восстановленной формы» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  6. Введите «Заряд Ox» (—) в допустимом диапазоне.
  7. Введите «Заряд Red» (—) в допустимом диапазоне.
  8. Введите «Ионная сила» (моль/л) в допустимом диапазоне.
  9. Проверьте физические допущения и выходные показатели.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как читать результаты модели?

Показатели описывают идеализированную электродную систему при выбранных условиях.

Можно ли использовать результат для промышленного проекта?

Для промышленного применения требуются натурные измерения и проверка электрохимических допущений.

Похожие калькуляторы

⚗ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Аккумулятор: энергия разряда, потери и запас заряда

Учитывает номинальную электрохимическую ёмкость, доступную глубину разряда, токовую нагрузку, КПД и омические потери. Используйте реальные данные и проверьте балансы, ограничения и области применимости, прежде чем принимать технологическое решение.

⚗️ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Время диффузии лития внутри частицы электрода

Оценивает характерное время диффузионного выравнивания и глубину проникновения ионов лития. Однородная сферическая частица, постоянный коэффициент диффузии и граничная концентрация. Число τ характеризует медленнейшую сферическую моду, глубина √Dt служит лишь масштабной оценкой.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_882001/

Предварительный просмотр