Risolutore di equazioni di Nernst

Nernst sposta il potenziale di cella quando Q non è 1. Canone: 1,1 V, 2 elettroni, 25 °C, Q = 0,1, E = 1,1296 V.

Perché Q = 0,1 non è un dettaglio da arrotondare via

A equilibrio Q = K e E = 0 per una cella scritta in modo coerente con K (caso limite). Qui E° = 1,1 V e Q = 0,1: la cella è lontana da Q=1 e E diventa 1,1296 V. Chi usa 0,059/2 log(0,1) ottiene +0,0295 e E≈1,1295, vicino ma non identico al motore a ln. In un verbale di elettrochimica quella quarta cifra distingue una costante SI da una slide.

n=2 dimezza il prefattore RT/nF: sbagliare n=1 raddoppia lo scostamento da E°. 25 °C non è 0 °C: T entra in kelvin.

Prima di una misura su pH-metro-elettrodo, ricorda che molti elettrodi sono nernstiani a 59 mV/pH, un altro n, un altro Q.

Prima di iniziare

E°, n, T in °C, Q. Canone 1,1 / 2 / 25 / 0,1. Reazione scritta, stati standard.

Casi d’uso comuni

• Daniell didattico: 1,1296 V
• Vedere E vs Q (grafico 0,01–10)
• Effetto di n
• Effetto di T
• Ponte tampone: Q dipende da [H⁺]
• Non usare 298 nel campo °C

Come utilizzare questa calcolatrice

1. E° (V) = 1,1
2. Electrons n = 2
3. Temperature (°C) = 25
4. Reaction quotient Q = 0,1
5. Leggi E (V) = 1,1296

Procedura dettagliata passo dopo passo

Tommaso calcola una cella a Q=0,1.

E = 1,1296 V.

Controllo: Q=1 → E=E°=1,1. Q=10 → E scende (~1,070 nel grafico).

Cosa porta via: “E°=1,1 V, n=2, 25 °C, Q=0,1, E=1,1296 V, ln naturale”.

Formula e metodo

E = E° − (R T / (n F)) ln Q T = tempC + 273,15

Canone: e0 1.1, n 2, tempC 25, q 0.1, e 1.1296.

Comprendere ogni input

E° (V): 1,1.

Electrons n: 2.

Temperature (°C): 25.

Reaction quotient Q: 0,1.

E (V): 1,1296.

Ipotesi

• Soluzioni ideali, una T, Q>0, n>0.
• Nessuna caduta ohmica, niente cinetica.

Errori comuni con Risolutore di equazioni di Nernst

• log10 vs ln senza 2,303
• T=298 in °C
• n sbagliato
• Q=0

Esempi realizzati

1. Canone. 1,1 ; 2 ; 25 ; 0,1 ; 1,1296.
2. Primary-outputs. Stesso.
3. Grafico Q. 0,01 ; 0,1 ; 1 ; 10 → ~1,159 ; 1,130 ; 1,100 ; 1,070.
4. n=1. Scostamento doppio (controllo).
5. Q=1. E=1,1.

Interpretare i risultati

Registrazione e condivisione dei risultati

E°, n, T, Q, E, reazione. Non solo “1,13 V”.

Consigli pratici

• Q senza unità, concentrazioni relative a 1 mol/L.
• Per gas, pressioni relative a 1 bar.
• Un tampone scarso fa muovere Q e quindi E.

Replica sul banco e tracciabilità

Nel elettrochimica da tavolo a Cagliari Fiorella ripete i numeri d’oro (E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V) sullo stesso cella didattica tipo Daniell con Q controllato, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è mettere 298 nel campo °C. Lo strumento di confronto è voltmetro e termostato a 25 °C. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è pH e tampone se Q dipende da [H⁺]. (RT/nF)ln(0,1) è negativo, quindi E > E°. 0,059/n log10 è un’approssimazione: 1,1296 è il riferimento SI del config. Q=0 è vietato. n=1 raddoppierebbe lo scostamento. Il grafico a Q=10 riporta E sotto 1,1 V.

La sessione 1 di Fiorella nel elettrochimica da tavolo a Cagliari non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul cella didattica tipo Daniell con Q controllato: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.

Fiorella rilegge ad alta voce le unità accanto a E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, poi chiede se il modello usato su cella didattica tipo Daniell con Q controllato è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così voltmetro e termostato a 25 °C e il canone si possono ripetere dopo giorni.

Nel elettrochimica da tavolo a Cagliari Fiorella ripete i numeri d’oro (E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V) sullo stesso cella didattica tipo Daniell con Q controllato, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è mettere 298 nel campo °C. Lo strumento di confronto è voltmetro e termostato a 25 °C. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è pH e tampone se Q dipende da [H⁺]. (RT/nF)ln(0,1) è negativo, quindi E > E°. 0,059/n log10 è un’approssimazione: 1,1296 è il riferimento SI del config. Q=0 è vietato. n=1 raddoppierebbe lo scostamento. Il grafico a Q=10 riporta E sotto 1,1 V.

La sessione 2 di Fiorella nel elettrochimica da tavolo a Cagliari non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul cella didattica tipo Daniell con Q controllato: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.

Fiorella rilegge ad alta voce le unità accanto a E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, poi chiede se il modello usato su cella didattica tipo Daniell con Q controllato è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così voltmetro e termostato a 25 °C e il canone si possono ripetere dopo giorni.

Nel elettrochimica da tavolo a Cagliari Fiorella ripete i numeri d’oro (E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V) sullo stesso cella didattica tipo Daniell con Q controllato, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è mettere 298 nel campo °C. Lo strumento di confronto è voltmetro e termostato a 25 °C. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è pH e tampone se Q dipende da [H⁺]. (RT/nF)ln(0,1) è negativo, quindi E > E°. 0,059/n log10 è un’approssimazione: 1,1296 è il riferimento SI del config. Q=0 è vietato. n=1 raddoppierebbe lo scostamento. Il grafico a Q=10 riporta E sotto 1,1 V.

La sessione 3 di Fiorella nel elettrochimica da tavolo a Cagliari non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul cella didattica tipo Daniell con Q controllato: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.

Fiorella rilegge ad alta voce le unità accanto a E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, poi chiede se il modello usato su cella didattica tipo Daniell con Q controllato è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così voltmetro e termostato a 25 °C e il canone si possono ripetere dopo giorni.

Nel elettrochimica da tavolo a Cagliari Fiorella ripete i numeri d’oro (E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V) sullo stesso cella didattica tipo Daniell con Q controllato, poi cambia un solo dato per vedere se il pannello reagisce in modo monotono. Il primo errore che cerca è mettere 298 nel campo °C. Lo strumento di confronto è voltmetro e termostato a 25 °C. Il passo successivo, quando i numeri tornano, è pH e tampone se Q dipende da [H⁺]. (RT/nF)ln(0,1) è negativo, quindi E > E°. 0,059/n log10 è un’approssimazione: 1,1296 è il riferimento SI del config. Q=0 è vietato. n=1 raddoppierebbe lo scostamento. Il grafico a Q=10 riporta E sotto 1,1 V.

La sessione 4 di Fiorella nel elettrochimica da tavolo a Cagliari non riusa il verbale precedente: annota data, operatore e selettori, perché un refresh cancella i campi di questo strumento. Se un collega ottiene un altro risultato su E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, confrontano etichette prima della formula. Resta un aiuto didattico sul cella didattica tipo Daniell con Q controllato: confermare con il protocollo locale, non certificare una pubblicazione solo da questa pagina.

Fiorella rilegge ad alta voce le unità accanto a E° 1,1 V, n 2, 25 °C, Q 0,1, E 1,1296 V, poi chiede se il modello usato su cella didattica tipo Daniell con Q controllato è ancora quello del banco. Se non lo è, cambia strumento invece di stirare il numero. Sul quaderno restano valori, ipotesi e limite, così voltmetro e termostato a 25 °C e il canone si possono ripetere dopo giorni.

Limitazioni e quando non utilizzarlo

Niente sovratensioni, niente pile reali, niente batterie a ioni.

Quando cercare un altro strumento

Tampone, pH, Beer se Q viene da una specie colorata.