ホーム 化学・生物 標準起電力の計算 作成日: 2026年6月17日 17:24 標準起電力の計算 入力 カソードの還元電位0.34 Vアノードの還元電位-0.76 V 化学・生物 標準起電力の計算 両電極の標準還元電位から、E°cell = E°cathode − E°anode を用いて電気化学セルの標準起電力を求めます。 入力 カソードの還元電位 V 還元が起こるカソードでの半反応の標準還元電位。 アノードの還元電位 V 実際には酸化が起こるアノードの半反応を、還元の形で表したときの標準還元電位。 結果 値を入力すると計算結果が表示されます。 標準起電力 V セル全体の標準電位 E°cell = E°cathode − E°anode。正の値は自発的（ガルバニ）なセルであることを示す。 起電力がゼロの場合、セルは平衡状態にあり、正味の駆動力がなく電流は流れない。 共有 レポートを印刷 リセット 埋め込み この計算機を埋め込む プレビュー このコードをページに貼り付けると計算機を表示できます。 コードをコピー この計算を共有 このリンクを開くと、入力した値がそのまま表示されます。 リンクをコピー 共有する XFacebookLINE メール 最終更新: 2026-06-16 標準起電力（Ecell∘E^\circ_{cell} と表記する）とは、すべての化学種が標準状態——溶存イオンは1 M、気体は1 bar、規定された温度（慣例的に25 ℃）——にあるときに電気化学セルが生み出す電圧である。これはセル全体の酸化還元反応を駆動する熱力学的な力を表す量であり、ガルバニ電池・電池・腐食を学ぶ際に、酸化還元反応が自発的に進むかどうか、またどれだけの電気的仕事を取り出せるかを予測するために用いられる。 2つの半電池の組み合わせ方 すべてのセルは2つの半反応から成る。還元電位表には各半反応が還元として標準還元電位とともに記載されている。実際に動作するセルでは一方の電極が逆向き（酸化）に進むが、電位は表に記載されたまま組み合わせる。 Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} カソードは還元が、アノードは酸化が起こる電極である。いずれの値も還元電位として表から得られるため、アノードの符号を手作業で反転させるのではなく、その値をそのまま差し引く。 計算例 代表的なダニエル電池、すなわち銅と亜鉛を組み合わせた系を考える。還元電位表から E∘(Cu2+/Cu)=+0.34 VE^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0.34\ \mathrm{V}、E∘(Zn2+/Zn)=−0.76 VE^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0.76\ \mathrm{V} である。銅のほうが還元電位が高いため、銅がカソードとなる。 Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘=0.34−(−0.76)=1.10 V\begin{aligned} E^\circ_{cell} &= E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} \\ &= 0.34 - (-0.76) \\ &= 1.10\ \mathrm{V} \end{aligned}Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘=0.34−(−0.76)=1.10 V 正の結果は、このセルがガルバニ電池であることを裏づける。亜鉛は自発的に電子を放出して銅イオンに渡し、約1.10 V を生じる。 符号が重要である理由 Ecell∘E^\circ_{cell} が正であることが自発的な反応に対応するのは、ΔG∘=−nFEcell∘\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{cell} という関係があるためで、正の電位は負の自由エネルギーを与える。結果が負になるように電極を割り当てた場合は、外部電圧によってのみ進行する逆反応——電気分解のような反応——を記述していることになる。正の電位から対応する自由エネルギーを求めるには起電力からのギブズ自由エネルギーの計算を、反応がどこまで進むかを求めるには起電力からの平衡定数の計算を用いる。 標準電位は標準状態の濃度を前提とする。濃度が異なる場合、実際の電位はネルンスト方程式による計算に従って変化し、すべての活量が1のときに標準値に一致する。 よくある質問 (FAQ)標準起電力とは何か標準起電力（E°cell）とは、すべての化学種が標準状態（溶液は1 M、気体は1 bar、指定された温度、通常は25 ℃）にあるときの電気化学セルの電圧である。全体の酸化還元反応の熱力学的な駆動力を表し、E°cell が正であれば反応は自発的に進み、外部回路に電力を供給できる。 標準起電力を求める式は何かE°cell = E°cathode − E°anode であり、いずれの値も参照表から得た標準還元電位である。カソードは還元が、アノードは酸化が起こる電極を指す。両者とも還元電位であるため、アノードの符号を手作業で反転させるのではなく、その値をそのまま差し引く。 起電力が正であることは何を意味するかE°cell が正であれば、標準状態でその酸化還元反応は自発的に進み、セルはガルバニ電池として自由エネルギーを電気的な仕事として放出する。関係式 ΔG° = −nFE°cell から、正の電位は負のギブズ自由エネルギーを与える。E°cell が負であれば、反応は外部電源で駆動したときにのみ進行する。 どちらの電極をカソードとすればよいか自発的（ガルバニ）なセルでは、標準還元電位がより高い（より正の）電極がカソード、より低い電極がアノードとなる。この割り当て方をすれば必ず正の起電力が得られる。逆に割り当てると、非自発的な逆反応を記述していることになる。 次のおすすめ 起電力からのギブズ自由エネルギーの計算 酸化還元反応の起電力から、ΔG = −nFE（n は移動した電子数、F はファラデー定数）を用いてギブズ自由エネルギー変化を求めます。 詳しく解説ネルンスト方程式による計算 E = E° − (RT / nF) · ln Q を用いて、非標準状態でのセル電位を計算する。標準電位・移動電子数・反応商・温度を入力する。 詳しく解説起電力からの平衡定数の計算 標準起電力から、ln K = nFE°/(RT) を用いて酸化還元反応の平衡定数 K を求めます。 詳しく解説 200+ ツール · 10 言語対応 · 完全無料 熱力学の他の計算 アレニウス式による計算ギブズ自由エネルギーの計算クラウジウス・クラペイロンの式 計算機ネルンスト方程式による計算ファントホッフの式の計算標準起電力の計算 +6 more Show less 起電力からのギブズ自由エネルギーの計算起電力からの平衡定数の計算凝固点降下の計算反応エンタルピー（熱量測定）計算機沸点上昇の計算平衡定数の計算 化学・生物の他のカテゴリ 化学量論 アトムエコノミーの計算モル計算質量パーセント組成の計算収率の計算滴定の計算平均原子量計算機理論収量の計算溶液 Ka から pKa への変換pH の計算ppm 濃度の計算ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式モル濃度の計算ラウールの法則による計算ランベルト・ベールの法則 計算機希釈の計算規定度計算機質量パーセント濃度の計算質量モル濃度の計算浸透圧の計算電離度（電離百分率）計算機溶解度積（Ksp）計算機すべてのツール グレアムの噴散の法則 計算機ドルトンの分圧の法則 計算機ファラデーの電気分解の法則 計算機ファンデルワールスの状態方程式計算機ボイル・シャルルの法則リュードベリの式 計算機一次反応の積分形速度式の計算気体の密度の計算形式電荷の計算二次反応の積分形速度式の計算半減期の計算不飽和度の計算平均反応速度の計算理想気体の状態方程式零次反応の積分形速度式の計算 この計算機は役に立ちましたか？ 役に立った 改善が必要 改善が必要 どのような点が改善されると良いですか？ フィードバックを送信 Powered by OneCalc ↗
最終更新: 2026-06-16 標準起電力（Ecell∘E^\circ_{cell} と表記する）とは、すべての化学種が標準状態——溶存イオンは1 M、気体は1 bar、規定された温度（慣例的に25 ℃）——にあるときに電気化学セルが生み出す電圧である。これはセル全体の酸化還元反応を駆動する熱力学的な力を表す量であり、ガルバニ電池・電池・腐食を学ぶ際に、酸化還元反応が自発的に進むかどうか、またどれだけの電気的仕事を取り出せるかを予測するために用いられる。 2つの半電池の組み合わせ方 すべてのセルは2つの半反応から成る。還元電位表には各半反応が還元として標準還元電位とともに記載されている。実際に動作するセルでは一方の電極が逆向き（酸化）に進むが、電位は表に記載されたまま組み合わせる。 Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} カソードは還元が、アノードは酸化が起こる電極である。いずれの値も還元電位として表から得られるため、アノードの符号を手作業で反転させるのではなく、その値をそのまま差し引く。 計算例 代表的なダニエル電池、すなわち銅と亜鉛を組み合わせた系を考える。還元電位表から E∘(Cu2+/Cu)=+0.34 VE^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0.34\ \mathrm{V}、E∘(Zn2+/Zn)=−0.76 VE^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0.76\ \mathrm{V} である。銅のほうが還元電位が高いため、銅がカソードとなる。 Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘=0.34−(−0.76)=1.10 V\begin{aligned} E^\circ_{cell} &= E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} \\ &= 0.34 - (-0.76) \\ &= 1.10\ \mathrm{V} \end{aligned}Ecell∘=Ecathode∘−Eanode∘=0.34−(−0.76)=1.10 V 正の結果は、このセルがガルバニ電池であることを裏づける。亜鉛は自発的に電子を放出して銅イオンに渡し、約1.10 V を生じる。 符号が重要である理由 Ecell∘E^\circ_{cell} が正であることが自発的な反応に対応するのは、ΔG∘=−nFEcell∘\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{cell} という関係があるためで、正の電位は負の自由エネルギーを与える。結果が負になるように電極を割り当てた場合は、外部電圧によってのみ進行する逆反応——電気分解のような反応——を記述していることになる。正の電位から対応する自由エネルギーを求めるには起電力からのギブズ自由エネルギーの計算を、反応がどこまで進むかを求めるには起電力からの平衡定数の計算を用いる。 標準電位は標準状態の濃度を前提とする。濃度が異なる場合、実際の電位はネルンスト方程式による計算に従って変化し、すべての活量が1のときに標準値に一致する。 よくある質問 (FAQ)標準起電力とは何か標準起電力（E°cell）とは、すべての化学種が標準状態（溶液は1 M、気体は1 bar、指定された温度、通常は25 ℃）にあるときの電気化学セルの電圧である。全体の酸化還元反応の熱力学的な駆動力を表し、E°cell が正であれば反応は自発的に進み、外部回路に電力を供給できる。 標準起電力を求める式は何かE°cell = E°cathode − E°anode であり、いずれの値も参照表から得た標準還元電位である。カソードは還元が、アノードは酸化が起こる電極を指す。両者とも還元電位であるため、アノードの符号を手作業で反転させるのではなく、その値をそのまま差し引く。 起電力が正であることは何を意味するかE°cell が正であれば、標準状態でその酸化還元反応は自発的に進み、セルはガルバニ電池として自由エネルギーを電気的な仕事として放出する。関係式 ΔG° = −nFE°cell から、正の電位は負のギブズ自由エネルギーを与える。E°cell が負であれば、反応は外部電源で駆動したときにのみ進行する。 どちらの電極をカソードとすればよいか自発的（ガルバニ）なセルでは、標準還元電位がより高い（より正の）電極がカソード、より低い電極がアノードとなる。この割り当て方をすれば必ず正の起電力が得られる。逆に割り当てると、非自発的な逆反応を記述していることになる。
