НямНям
Меню
Онлайн-инструментОнлайнБесплатно

Калькулятор ЭДС гальванического элемента

Рассчитайте ЭДС гальванического элемента по стандартным электродным потенциалам и уравнению Нернста с учётом концентраций и температуры. Используйте готовые полуреакции или введите свои.

Обновлено: 12 мая 2026 г.
ФормулыБыстроПриватно

Калькулятор ЭДС гальванического элемента

Рассчитайте электродвижущую силу (ЭДС) гальванического элемента по стандартным электродным потенциалам и уравнению Нернста с учётом концентраций и температуры.

—
ЭДС элемента
В
—
Стандартная ЭДС (E°cell)
В
—
Нернстовская поправка
В
—
Энергия Гиббса (ΔG)
кДж/моль

Как пользоваться калькулятором

1
Выберите катод (полуреакцию восстановления) из выпадающего списка или укажите своё значение E° и число электронов n. Например: Cu²⁺/Cu (+0.34 В).
2
Выберите анод (полуреакцию окисления) также из списка или вручную. Например: Zn²⁺/Zn (-0.76 В). По умолчанию элемент Даниэля — Якоби.
3
Задайте концентрации окисленной [Ox] и восстановленной [Red] форм для каждого электрода (по умолчанию 1 моль/л — стандартные условия).
4
Укажите температуру в °C (по умолчанию 25 °C). Нажмите «Рассчитать». Результат покажет ЭДС, стандартную ЭДС, поправку Нернста и энергию Гиббса.

Примеры использования

Элемент Даниэля — Якоби (Cu/Zn, стандартные условия)
Катод: Cu²⁺/Cu (+0.34 В, n=2). Анод: Zn²⁺/Zn (-0.76 В, n=2). Все концентрации 1 моль/л, 25 °C. Результат: ЭДС = 1.10 В, стандартная ЭДС = 1.10 В, поправка = 0 В.
Серебряно-цинковый элемент при нестандартных концентрациях
Катод: Ag⁺/Ag (+0.80 В, n=1), [Ox]=0.1 M, [Red]=1 M (Ag тв.). Анод: Zn²⁺/Zn (-0.76 В, n=2), [Ox]=1 M, [Red]=1 M. t=25°C. ЭДС ≈ 1.50 В (с учётом понижения концентрации Ag⁺).
Кислородно-водородный элемент (топливный) при повышенной температуре
Катод: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O (E°=+1.23 В). Анод: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ (E°=0.00 В). При 80°C и концентрации H⁺ 0.5 M. Используйте ручной ввод E° и n, задайте концентрации — калькулятор выдаст поправку на температуру и нестандартность.

Важные нюансы

  • Калькулятор предполагает, что полуреакции протекают с одинаковым числом электронов n. Если n катода и анода различаются, требуется уравнивание. Выдаётся предупреждение.
  • Для твёрдых металлов и газов при давлении 1 атм активность принимается равной 1. Вводите «1» в поле концентрации для чистых фаз.
  • Уравнение Нернста используется в приближении идеальных растворов. При высоких концентрациях (>0.1 M) активность может заметно отличаться от концентрации.
  • Температурная поправка рассчитывается с использованием газовой постоянной R = 8.314 Дж/(моль·К) и постоянной Фарадея F = 96 485 Кл/моль. Для перехода к десятичному логарифму используется ln(10) ≈ 2.3026.
  • На практике реальная ЭДС элемента может быть ниже расчётной из-за перенапряжения электродов, омических потерь и других факторов.

Формулы расчёта

Стандартная ЭДС: E°cell = E°катод − E°анод
Уравнение Нернста: Ecell = E°cell − (RT / nF) · ln Q
При 25 °C (298.15 K) с десятичным логарифмом: Ecell = E°cell − (0.0592 / n) · log10 Q
Коэффициент RT/F: RT / F = (8.314 · T) / 96485, для пересчёта на ln(10) умножается на 2.3026.
Q для реакции a·Ox₁ + b·Red₂ → c·Red₁ + d·Ox₂: Q = ([Red₁]c · [Ox₂]d) / ([Ox₁]a · [Red₂]b). При стехиометрических коэффициентах 1 формула упрощается.
Энергия Гиббса: ΔG = −n · F · Ecell / 1000 (кДж/моль)

Источники данных

  • Стандартные электродные потенциалы — IUPAC, Technical Report, Pure Appl. Chem. (1985–2022).
  • NIST Chemistry WebBook, Standard Reference Database 69: Electrode potentials.
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics, 104th Edition, Section 8: Electrochemical Series.
  • Atkins P., de Paula J. — Physical Chemistry, 11th Edition (Oxford University Press).
  • Константы: R = 8.314 Дж/(моль·К), F = 96 485.33 Кл/моль — CODATA 2018, NIST.

⚠️ Предупреждение по технике безопасности

Расчёт носит теоретический характер. При реальной сборке гальванических элементов соблюдайте правила работы с химическими веществами: используйте защитные очки, перчатки, работайте в хорошо проветриваемом помещении. Отработанные элементы и растворы солей тяжёлых металлов утилизируйте как химические отходы согласно местным нормам.

Калькулятор ЭДС гальванического элемента позволяет быстро вычислить электродвижущую силу по уравнению Нернста с учётом концентраций ионов и температуры. Инструмент полезен студентам, преподавателям химии и инженерам-электрохимикам для учебных расчетов и предварительной оценки характеристик электрохимических ячеек. Расчёт основан на современных данных IUPAC и NIST, поддерживает ручной ввод произвольных полуреакций и различные температурные режимы.

Нужен другой инструмент?

Все инструменты в категории