L'equazione di Nernst mette in relazione il potenziale delle cellule di equilibrio (chiamato anche potenziale di Nernst) con il suo gradiente di concentrazione attraverso una membrana. Si formerà un potenziale elettrico se esiste un gradiente di concentrazione per lo ione attraverso la membrana e se esistono canali di ioni selettivi in modo che lo ione possa attraversare la membrana. La relazione è influenzata dalla temperatura e dal fatto che la membrana sia più permeabile a uno ione rispetto ad altri.
Ecellula = potenziale cellulare in condizioni non standard (V)
E0cellula = potenziale cellulare in condizioni standard
R = costante di gas, che è 8,31 (volt-coulomb) / (mol-K)
T = temperatura (K)
n = numero di moli di elettroni scambiati nella reazione elettrochimica (mol)
F = costante di Faraday, 96500 coulomb / mol
Q = quoziente di reazione, che è l'espressione di equilibrio con concentrazioni iniziali anziché concentrazioni di equilibrio
Un elettrodo di zinco viene immerso in un acido 0,80 M Zn
2+ soluzione che è collegata da un ponte salino a un 1,30 M Ag+ soluzione contenente un elettrodo d'argento. Determina la tensione iniziale della cella a 298 K.A meno che tu non abbia effettuato una seria memorizzazione, dovrai consultare la tabella dei potenziali di riduzione standard, che ti fornirà le seguenti informazioni:
La reazione procede spontaneamente così E0 è positivo. L'unico modo per farlo è se Zn è ossidato (+0,76 V) e l'argento è ridotto (+0,80 V). Una volta che lo capisci, puoi scrivere l'equazione chimica bilanciata per la reazione cellulare e calcolare E0: