ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ภายใต้สภาวะที่ไม่ใช่มาตรฐาน
| English | ไทย |
|---|---|
| Nernst equation/nɜːnst ɪˈkweɪʒn/ | สมการนرنสต์ |
แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเมื่อใช้งาน
- แบตเตอรี่ใหม่จะอ่านค่าแรงดันเต็มรูปแบบ; แบตเตอรี่หมดจะอ่านค่าต่ำ
- ความเข้มข้นเปลี่ยนไปเมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป และแรงขับเคลื่อนก็เปลี่ยนไปตามนั้น
- ค่ามาตรฐานเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น
- สมการหนึ่งปรับแก้ค่านี้สำหรับส่วนผสมจริง
แรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเข้มข้น
- แรงดันไฟฟ้าจริงแตกต่างจาก $E°$ เมื่อความเข้มข้นไม่ใช่ค่ามาตรฐาน
- การใช้สารตั้งต้นทำให้แรงดันลดลง
- การสะสมของผลิตภัณฑ์ก็ทำให้ลดลงเช่นกัน
แรงดันไฟฟ้าจริงของเซลล์แตกต่างจาก $E°$ เมื่อความเข้มข้นไม่ใช่มาตรฐาน
ความเข้มข้นที่ไม่ใช่มาตรฐานทำให้แรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนออกจาก $E°$
การสะสมผลิตภัณฑ์ลดแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ลง
ผลิตภัณฑ์มากขึ้นทำให้ $Q$ เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ $E$ ลดลง
สมการเนร์สท์
- สมการเนิร์นสต์ ปรับแก้ความเข้มข้น:
- ที่นี่ $Q$ คือตัวคูณปฏิกิริยาของส่วนผสมปัจจุบัน
สมการเนิร์นส์ใช้ปริมาณใดสำหรับส่วนผสมปัจจุบัน?
$Q$ อธิบายความเข้มข้นในปัจจุบัน
สมการที่ใช้ปรับศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ตามความเข้มข้นคือสมการ ____
สมการเนิร์นส์ปรับ $E°$ โดยใช้ $Q$
ศูนย์ที่จุดสมดุล
- เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป $Q$ จะเพิ่มขึ้นและ $E$ จะลดลง
- ที่สภาวะสมดุล $E = 0$ — แบตเตอรี่ตาย
- ไม่มีแรงผลักดันอีกต่อไปเมื่อ $Q = K$
เมื่อแบตเตอรี่คายประจุ แรงดันไฟฟ้าของ...
$Q$ เพิ่มขึ้นเมื่อใช้งานไป $E$ จึงลดลงสู่ศูนย์ที่สมดุล
แบตเตอรี่ที่หมดประจุสอดคล้องกับศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ที่...
ที่สมดุล ($Q = K$), $E = 0$.
เมื่อแบตเตอรี่คายประจุ แรงดันไฟฟ้าจะเกิดอะไรขึ้น?
- ผลิตภัณฑ์สะสมและสารตั้งต้นลดลง ทำให้ $Q$ เพิ่มขึ้น
- สมการเนิร์นสต์แสดงว่า $E$ ลดลงสู่ศูนย์
ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ที่ไม่ใช่มาตรฐาน
ใช้สมการเนิร์นส์ จัดกลุ่มการเปลี่ยนแปลงแต่ละอย่างตามผลกระทบที่มีต่อศักย์ไฟฟ้าของเซลล์
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ไม่ได้คงที่ —它会下降随着它放电（$Q$上升趋向于$K$）。在平衡时$E = 0$，这是一个死电池，而不是“不可能发生反应”。并且在能斯特方程中使用$Q$（当前混合物），而不是$K$。
เซลล์แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนตามความเข้มข้น: สมการเนิร์นสต์ $E = E° - \frac{RT}{nF}\ln Q$ ปรับแก้ $E°$ สำหรับส่วนผสมปัจจุบัน เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป $Q$会增加和 $E$会下降，达到 $E = 0$ 在平衡时——一个死电池。