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Zell-EMK und Gleichgewichtskonstante Calculator

Verknüpft Standard-EMK mit K.

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Result
Ready
Equilibrium K

Formula first

Overview

Diese Gleichung stellt eine direkte thermodynamische Verbindung zwischen der Standard-Elektromotorischen-Kraft einer elektrochemischen Zelle und der Gleichgewichtskonstante der zugehörigen Redoxreaktion her. Sie zeigt, dass das Standard-Zellpotenzial proportional zum natürlichen Logarithmus der Gleichgewichtslage ist und ermöglicht dadurch die Berechnung des Reaktionsausmaßes aus elektrischen Messungen.

Symbols

Variables

n = Moles of Electrons, T = Temperature, = Standard EMF, K = Equilibrium K

Moles of Electrons
mol
Temperature
Standard EMF
Equilibrium K
Variable

Apply it well

When To Use

When to use: Wende diese Gleichung an, wenn sich ein Redoxsystem im chemischen Gleichgewicht befindet und du das Standard-Zellpotenzial mit der Gleichgewichtskonstante verknüpfen musst. Sie wird typischerweise für Systeme bei konstanter Temperatur verwendet, am häufigsten bei 298.15 K, wo Standard-Elektrodenpotenziale eindeutig definiert sind.

Why it matters: Sie liefert eine Methode zur Bestimmung von Gleichgewichtskonstanten, die sonst nur schwer über Konzentrationsänderungen gemessen werden können, insbesondere bei Reaktionen, die nahezu vollständig ablaufen. Diese Beziehung ist entscheidend für die Entwicklung von Batterien, das Verständnis von Korrosion und die Modellierung biochemischer Elektronentransportketten.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Falsche Einheiten für R oder F verwenden.
  • Den natürlichen Logarithmus (ln) vergessen.

One free problem

Practice Problem

Eine bestimmte Redoxreaktion umfasst die Übertragung von 2 Mol Elektronen und hat bei 298 K ein Standard-Zellpotenzial von 0.45 V. Berechne die Gleichgewichtskonstante (K) für diese Reaktion.

Hint: Stelle nach K um, indem du auf beiden Seiten die Exponentialfunktion (e) anwendest.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

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.