首頁 化學 電池電位求吉布斯自由能計算器 產生日期: 2026年6月17日 下午05:25 電池電位求吉布斯自由能計算器 輸入 轉移的電子數2電池電位1.1 V 化學 電池電位求吉布斯自由能計算器 由電池電位以 ΔG = −nFE 計算氧化還原反應的吉布斯自由能變化，其中 n 為轉移的電子數，F 為法拉第常數。 輸入 轉移的電子數 ≥ 1 每莫耳反應通過外部電路的電子莫耳數（n），由平衡後的半反應決定。 電池電位 V 電池的量測電位或標準電位。使用標準電位 E° 即可求得標準自由能 ΔG°。 結果 輸入數值即可顯示計算結果。 吉布斯自由能變化 kJ/mol 反應的自由能變化，ΔG = −nFE。數值為負代表此為自發、釋放能量的過程。 分享 列印報告 重設 嵌入 嵌入這個計算機 預覽 將這段程式碼貼到您的網頁中即可顯示計算機。 複製程式碼 分享這個計算 開啟此連結的人都會看到您填入的數值。 複製連結 分享至 XFacebookLINE 電子郵件 最後更新：2026-06-16 吉布斯自由能變化 ΔG\Delta G 告訴你反應是否自發，以及能做出多少有用功。對於在電化學電池中進行的氧化還原反應而言，這份自由能由電子穿越電位差所攜帶，因此可直接從電池電壓讀出。本計算器將量測或標準的電池電位轉換為 ΔG\Delta G，這是學生在連結電池電壓與自發性時所遇到、銜接電化學與熱力學的橋樑。 電子所攜帶的能量 當 nn 莫耳電子穿越電位 EE 時，所做的電功為電荷乘以電壓。一莫耳電子帶有法拉第常數 F=96,485 C/molF = 96{,}485\ \mathrm{C/mol}，因此自由能變化為： ΔG=−nFE\Delta G = -nFE 負號體現了「自發反應釋放自由能」的慣例。由於此乘積以焦耳每莫耳為單位，除以 1000 即可將自由能表示為千焦耳每莫耳。代入標準電位 E∘E^\circ 可得標準自由能 ΔG∘\Delta G^\circ。 計算範例 丹尼爾電池轉移兩個電子，標準電位為 1.10 V1.10\ \mathrm{V}： ΔG∘=−nFE∘=−(2)(96,485)(1.10)=−212,267 J/mol≈−212.3 kJ/mol\begin{aligned} \Delta G^\circ &= -nFE^\circ \\ &= -(2)(96{,}485)(1.10) \\ &= -212{,}267\ \mathrm{J/mol} \\ &\approx -212.3\ \mathrm{kJ/mol} \end{aligned}ΔG∘=−nFE∘=−(2)(96,485)(1.10)=−212,267 J/mol≈−212.3 kJ/mol 這個很大的負值顯示反應強烈傾向自發進行，能以電功形式釋出可觀的能量。 此公式為何成立 自由能是某過程可獲得的最大非膨脹功。在電池中，這份功為電功：電荷 nFnF 被推過電壓 EE。兩者相等便恰好得到 ΔG=−nFE\Delta G = -nFE。同一關係也可反向使用——已知 ΔG\Delta G 即可推得電池電壓——這正是熱力學數據與電化學量測相互校核的方式。 要由電極電位表求出電池電位本身，可從 標準電池電位計算器 著手。由於 ΔG∘\Delta G^\circ 也等於 −RTlnK-RT\ln K，自由能與 電池電位求平衡常數計算器 所計算的平衡位置直接相連。若想以非電化學的途徑求出同一量，吉布斯自由能計算機 改以焓與熵來計算。 常見問題（FAQ）連結 ΔG 與電池電位的公式是什麼？ΔG = −nFE，其中 n 為轉移的電子莫耳數，F 為法拉第常數（96,485 C/mol），E 為以伏特為單位的電池電位。乘積 nFE 的單位為焦耳每莫耳；除以 1000 即可將 ΔG 表示為 kJ/mol。代入標準電位 E° 時，此式給出標準自由能 ΔG°。 為何電池電位為正會使 ΔG 為負？ΔG = −nFE 中的負號體現了「自發反應釋放自由能」的符號慣例。原電池的電位為正，因此負號將其轉為負的 ΔG，標示此過程為自發。電池電位越大，自由能越負，可獲得的最大電功也越大。 法拉第常數是什麼，為何會出現在此處？法拉第常數 F 是一莫耳電子所帶的電荷，為 96,485 庫侖每莫耳。nF 相乘將電子莫耳數換算為總電荷，再乘以電位 E 便將電荷換算為能量（因為能量 = 電荷 × 電壓）。這正是 ΔG = −nFE 連結電子數、電壓與自由能的原因。 此處的 ΔG 與平衡常數有何關係？標準自由能透過 ΔG° = −RT ln K 與平衡常數相連。結合 ΔG° = −nFE°，可得 ln K = nFE°/(RT)，因此正的標準電池電位對應 K > 1、偏向生成物的反應。電池電位、自由能與平衡常數是同一熱力學推動力的三種觀點。 推薦的下一個 標準電池電位計算器 依據 E°cell = E°陰極 − E°陽極，由兩個電極的標準還原電位求出電化學電池的標準電池電位。 深入了解吉布斯自由能計算機 使用 ΔG = ΔH − TΔS，由焓變 ΔH、熵變 ΔS 和溫度 T 計算吉布斯自由能 ΔG。 深入了解電池電位求平衡常數計算器 依據 ln K = nFE°/(RT)，由氧化還原反應的標準電池電位計算其平衡常數 K。 深入了解 200+ 計算機 · 10 種語言 · 完全免費 更多熱力學 凡特何夫方程式計算器平衡常數計算機吉布斯自由能計算機克勞修斯-克拉佩龍方程式計算器沸點上升計算電池電位求吉布斯自由能計算器 +6 more Show less 阿瑞尼斯方程式計算機能斯特方程式計算機量熱反應焓計算器電池電位求平衡常數計算器標準電池電位計算器凝固點下降計算 其他化學計算機 化學計量 元素百分組成計算機平均原子量計算器原子經濟性計算機理論產量計算產率計算莫耳數計算滴定計算機溶液 比爾-朗伯定律計算器亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式計算拉午耳定律計算機重量莫耳濃度計算機莫耳濃度計算稀釋計算溶度積（Ksp）計算器當量濃度計算器解離百分率計算器滲透壓計算機質量百分濃度計算Ka 轉 pKa 換算計算器pH 值計算PPM 濃度計算機所有工具 一級積分速率定律計算器二級積分速率定律計算器凡得瓦方程式計算器不飽和度計算器半衰期計算機平均反應速率計算器形式電荷計算器法拉第電解定律計算器芮得柏方程式計算器格雷姆逸散定律計算器氣體密度計算器理想氣體方程式計算道耳頓分壓定律計算器零級積分速率定律計算器聯合氣體定律計算 這個計算機對您有幫助嗎？ 有幫助 需要改進 需要改進 我們可以如何改進這個計算機？ 送出回饋 由 OneCalc 提供 ↗
最後更新：2026-06-16 吉布斯自由能變化 ΔG\Delta G 告訴你反應是否自發，以及能做出多少有用功。對於在電化學電池中進行的氧化還原反應而言，這份自由能由電子穿越電位差所攜帶，因此可直接從電池電壓讀出。本計算器將量測或標準的電池電位轉換為 ΔG\Delta G，這是學生在連結電池電壓與自發性時所遇到、銜接電化學與熱力學的橋樑。 電子所攜帶的能量 當 nn 莫耳電子穿越電位 EE 時，所做的電功為電荷乘以電壓。一莫耳電子帶有法拉第常數 F=96,485 C/molF = 96{,}485\ \mathrm{C/mol}，因此自由能變化為： ΔG=−nFE\Delta G = -nFE 負號體現了「自發反應釋放自由能」的慣例。由於此乘積以焦耳每莫耳為單位，除以 1000 即可將自由能表示為千焦耳每莫耳。代入標準電位 E∘E^\circ 可得標準自由能 ΔG∘\Delta G^\circ。 計算範例 丹尼爾電池轉移兩個電子，標準電位為 1.10 V1.10\ \mathrm{V}： ΔG∘=−nFE∘=−(2)(96,485)(1.10)=−212,267 J/mol≈−212.3 kJ/mol\begin{aligned} \Delta G^\circ &= -nFE^\circ \\ &= -(2)(96{,}485)(1.10) \\ &= -212{,}267\ \mathrm{J/mol} \\ &\approx -212.3\ \mathrm{kJ/mol} \end{aligned}ΔG∘=−nFE∘=−(2)(96,485)(1.10)=−212,267 J/mol≈−212.3 kJ/mol 這個很大的負值顯示反應強烈傾向自發進行，能以電功形式釋出可觀的能量。 此公式為何成立 自由能是某過程可獲得的最大非膨脹功。在電池中，這份功為電功：電荷 nFnF 被推過電壓 EE。兩者相等便恰好得到 ΔG=−nFE\Delta G = -nFE。同一關係也可反向使用——已知 ΔG\Delta G 即可推得電池電壓——這正是熱力學數據與電化學量測相互校核的方式。 要由電極電位表求出電池電位本身，可從 標準電池電位計算器 著手。由於 ΔG∘\Delta G^\circ 也等於 −RTlnK-RT\ln K，自由能與 電池電位求平衡常數計算器 所計算的平衡位置直接相連。若想以非電化學的途徑求出同一量，吉布斯自由能計算機 改以焓與熵來計算。 常見問題（FAQ）連結 ΔG 與電池電位的公式是什麼？ΔG = −nFE，其中 n 為轉移的電子莫耳數，F 為法拉第常數（96,485 C/mol），E 為以伏特為單位的電池電位。乘積 nFE 的單位為焦耳每莫耳；除以 1000 即可將 ΔG 表示為 kJ/mol。代入標準電位 E° 時，此式給出標準自由能 ΔG°。 為何電池電位為正會使 ΔG 為負？ΔG = −nFE 中的負號體現了「自發反應釋放自由能」的符號慣例。原電池的電位為正，因此負號將其轉為負的 ΔG，標示此過程為自發。電池電位越大，自由能越負，可獲得的最大電功也越大。 法拉第常數是什麼，為何會出現在此處？法拉第常數 F 是一莫耳電子所帶的電荷，為 96,485 庫侖每莫耳。nF 相乘將電子莫耳數換算為總電荷，再乘以電位 E 便將電荷換算為能量（因為能量 = 電荷 × 電壓）。這正是 ΔG = −nFE 連結電子數、電壓與自由能的原因。 此處的 ΔG 與平衡常數有何關係？標準自由能透過 ΔG° = −RT ln K 與平衡常數相連。結合 ΔG° = −nFE°，可得 ln K = nFE°/(RT)，因此正的標準電池電位對應 K > 1、偏向生成物的反應。電池電位、自由能與平衡常數是同一熱力學推動力的三種觀點。
