Нернстова једнаџба: израчунати ћелијски потенцијал

Први корак је утврђивање ћелијске реакције и укупног ћелијског потенцијала.
Да би ћелија била галванска, Е0мобилни > 0.
(Напомена: Преглед Галванска ћелија Пример Проблем за методу за проналажење ћелијског потенцијала галванске ћелије.)
Да би ова реакција била галванска, мора бити кадмијумска реакција реакција оксидације. Цд → ЦД2+ + 2 е- Е0 = +0.403 В
Пб2+ + 2 е- → Пб Е0 = -0.126 В
Укупна ћелијска реакција је:
Пб2+(ак) + Цд (с) → Цд2+(ак) + Пб (с)
и Е0мобилни = 0.403 В + -0.126 В = 0.277 В
Нернстова једнаџба је:
Емобилни = Е0мобилни - (РТ / нФ) к лнК
где
Емобилни је ћелијски потенцијал
Е0мобилни односи се на стандардни ћелијски потенцијал
Р је константа гаса (8,3145 Ј / мол · К)
Т је тај апсолутна температура
н је број кртице електрона пренетих реакцијом ћелије
Ф је Фарадаиева константа 96485.337 Ц / мол)
К је квоцијент реакције, где
К = [Ц]ц· [Д]д / [А]а· [Б]б
где су А, Б, Ц и Д хемијске врсте; и а, б, ц и д су коефицијенти у уравнотеженој једначини:
а А + б Б → ц Ц + д Д
У овом примеру је температура 25 ° Ц или 300 К, а у реакцији су пренесена 2 мола електрона.

instagram viewer

РТ / нФ = (8,3145 Ј / мол · К) (300 К) / (2) (96485,337 Ц / мол)
РТ / нФ = 0,013 Ј / Ц = 0,013 В
Једино што остаје је пронаћи квоцијент реакције.
К = [производи] / [реактанти]
(Напомена: За прорачун квоцијента реакције, чиста течна и чиста чврста реактанта или производи се изостављају.)
К = [Цд2+] / [Пб2+]
К = 0.020 М / 0.200 М
К = 0,100
Комбинујте у Нернстову једнаџбу:
Емобилни = Е0мобилни - (РТ / нФ) к лнК
Емобилни = 0,277 В - 0,013 В к лн (0,100)
Емобилни = 0,277 В - 0,013 В к -2,303
Емобилни = 0,277 В + 0,023 В
Емобилни = 0.300 В