القوة الدافعة الكهربائية للخلية وثابت الاتزان Calculator

Formula first

Overview

تؤسس هذه المعادلة رابطًا ديناميكيًا حراريًا مباشرًا بين القوة الدافعة الكهربائية القياسية لخلية كهركيميائية وثابت الاتزان لتفاعل الأكسدة والاختزال المرتبط بها. وتوضح أن الجهد القياسي للخلية يتناسب طرديًا مع اللوغاريتم الطبيعي لموقع الاتزان، مما يسمح بحساب مدى التفاعل من القياسات الكهربائية.

Symbols

Variables

n = Moles of Electrons, T = Temperature, $E^{\circ }$ = Standard EMF, K = Equilibrium K

Apply it well

When To Use

When to use: طبق هذه المعادلة عندما يكون نظام الأكسدة والاختزال في حالة اتزان كيميائي وتحتاج إلى ربط الجهد القياسي للخلية بثابت الاتزان. تُستخدم عادةً للأنظمة عند درجة حرارة ثابتة، والأكثر شيوعًا 298.15 كلفن، حيث تكون جهود القطب القياسية محددة جيدًا.

Why it matters: توفر طريقة لتحديد ثوابت الاتزان التي يصعب قياسها بطرق أخرى من خلال تغييرات التركيز، خاصة للتفاعلات التي تقترب من الاكتمال. هذه العلاقة حاسمة لتصميم البطاريات، وفهم التآكل، ونمذجة سلاسل نقل الإلكترون البيوكيميائية.

Avoid these traps

Common Mistakes

• استخدام وحدات خاطئة لـ R أو F.
• نسيان اللوغاريتم الطبيعي (ln).

One free problem

Practice Problem

يتضمن تفاعل أكسدة واختزال معين نقل 2 مول من الإلكترونات وله جهد خلية قياسي قدره 0.45 فولت عند 298 كلفن. احسب ثابت الاتزان (K) لهذا التفاعل.

Hint: أعد الترتيب لعزل K بأخذ الأس (e) لكلا الطرفين.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Keep going

Related Formulas

References

Sources

1. Atkins' Physical Chemistry
2. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics
3. Wikipedia: Nernst equation
4. IUPAC Gold Book
5. NIST CODATA
6. Atkins' Physical Chemistry, 11th Edition
7. Atkins, P., de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
8. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the 'Gold Book'). Online version (2019-) created by S. J. Chalk.