Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ЭЛЕКТРОХИМИЯ · ОНЛАЙН

Потенциал pH-зависимой редокс-пары со связанными протонами

Рассчитывает электродный потенциал и температурную чувствительность реакции с участием протонов. Многие восстановительные реакции одновременно потребляют протоны. Их потенциал зависит не только от соотношения окисленной и восстановленной форм, но и от pH, поэтому измерение без контроля кислотности может вводить в заблуждение. 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 пары. Диапазон: -4 — 4. Единицы: В
Активность окисленной формы. Диапазон: 1e-06 — 10. Единицы: —
Активность восстановленной формы. Диапазон: 1e-06 — 10. Единицы: —
Кислотность раствора pH. Диапазон: 0 — 14. Единицы: —
Протонов на реакцию. Диапазон: 1 — 6. Единицы: моль
Электронов на реакцию. Диапазон: 1 — 6. Единицы: моль
Температура. Диапазон: 270 — 380. Единицы: К
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Потенциал pH-зависимой редокс-пары со связанными протонами

Потенциал электрода, В0,526006
Сдвиг на единицу pH, мВ-59,129586
Активность протона0,000006
Сдвиг от стандартного значения, мВ-293,994316

«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.

Рассчитывает электродный потенциал и температурную чувствительность реакции с участием протонов.

Протоны входят в левую часть полуреакции Ox+mH⁺+ne⁻→Red. Активности окислительно-восстановительных форм заданы независимо.

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

Потенциал pH-зависимой редокс-пары со связанными протонами

Рассчитывает электродный потенциал и температурную чувствительность реакции с участием протонов. Многие восстановительные реакции одновременно потребляют протоны. Их потенциал зависит не только от соотношения окисленной и восстановленной форм, но и от pH, поэтому измерение без контроля кислотности может вводить в заблуждение. 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 «Потенциал pH-зависимой редокс-пары со связанными протонами» используется выражение E=E0+(RT/nF)ln(aOx/aRed)−(2,303mRT/nF)pH. 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 пары (В) — 0.82 В; Активность окисленной формы (—) — 0.8 —; Активность восстановленной формы (—) — 0.28 —; Кислотность раствора pH (—) — 5.2 —. 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: Протонов на реакцию (моль) (моль); Электронов на реакцию (моль) (моль); Температура (К) (К). 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=E0+(RT/nF)ln(aOx/aRed)−(2,303mRT/nF)pH. Многие восстановительные реакции одновременно потребляют протоны. Их потенциал зависит не только от соотношения окисленной и восстановленной форм, но и от pH, поэтому измерение без контроля кислотности может вводить в заблуждение. 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 «Потенциал pH-зависимой редокс-пары со связанными протонами» необходимо соотнести расчётные данные с ограничением: Протоны входят в левую часть полуреакции Ox+mH⁺+ne⁻→Red. Активности окислительно-восстановительных форм заданы независимо.

Пример и чувствительность к исходным данным

При исходном наборе полей получено: «Потенциал электрода, В» = 0.526006; «Сдвиг на единицу pH, мВ» = -59.1296. 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 пары (В)» с 0.82 до 1.6974. Тогда «Потенциал электрода, В» = 1.40341. 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: Протоны входят в левую часть полуреакции Ox+mH⁺+ne⁻→Red. Активности окислительно-восстановительных форм заданы независимо. 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=E0+(RT/nF)ln(aOx/aRed)−(2,303mRT/nF)pH, затем результат сравнивают с лабораторным или паспортным значением.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

E=E0+(RT/nF)ln(aOx/aRed)−(2,303mRT/nF)pH

Проверенные примеры

Исходные настройки

Стандартный потенциал пары (В) = 0.82 В; Активность окисленной формы (—) = 0.8 —; Активность восстановленной формы (—) = 0.28 —; Кислотность раствора pH (—) = 5.2 —; Протонов на реакцию (моль) = 2 моль; Электронов на реакцию (моль) = 2 моль; Температура (К) = 298 К

Потенциал электрода, В = 0.526006; Сдвиг на единицу pH, мВ = -59.1296; Активность протона = 6.30957e-6; Сдвиг от стандартного значения, мВ = -293.994

Изменён параметр Стандартный потенциал пары (В)

Стандартный потенциал пары (В) = 1.6974 В; Активность окисленной формы (—) = 0.8 —; Активность восстановленной формы (—) = 0.28 —; Кислотность раствора pH (—) = 5.2 —; Протонов на реакцию (моль) = 2 моль; Электронов на реакцию (моль) = 2 моль; Температура (К) = 298 К

Потенциал электрода, В = 1.40341; Сдвиг на единицу pH, мВ = -59.1296; Активность протона = 6.30957e-6; Сдвиг от стандартного значения, мВ = -293.994

Изменён параметр Активность окисленной формы (—)

Стандартный потенциал пары (В) = 0.82 В; Активность окисленной формы (—) = 1.656 —; Активность восстановленной формы (—) = 0.28 —; Кислотность раствора pH (—) = 5.2 —; Протонов на реакцию (моль) = 2 моль; Электронов на реакцию (моль) = 2 моль; Температура (К) = 298 К

Потенциал электрода, В = 0.535347; Сдвиг на единицу pH, мВ = -59.1296; Активность протона = 6.30957e-6; Сдвиг от стандартного значения, мВ = -284.653

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите «Стандартный потенциал пары» (В) в допустимом диапазоне.
  2. Введите «Активность окисленной формы» (—) в допустимом диапазоне.
  3. Введите «Активность восстановленной формы» (—) в допустимом диапазоне.
  4. Введите «Кислотность раствора pH» (—) в допустимом диапазоне.
  5. Введите «Протонов на реакцию» (моль) в допустимом диапазоне.
  6. Введите «Электронов на реакцию» (моль) в допустимом диапазоне.
  7. Введите «Температура» (К) в допустимом диапазоне.
  8. 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_882007/

Предварительный просмотр