Първата стъпка е да се определи клетъчната реакция и общия клетъчен потенциал.
За да може клетката да е галванична, E0клетка > 0.
(Забележка: Преглед Галванична клетка Пример Задача за метода за намиране на клетъчен потенциал на галванична клетка.)
За да бъде галванична реакцията, кадмиевата реакция трябва да бъде тази окислителна реакция. Cd → Cd2+ + 2 е- E0 = +0.403 V
Pb2+ + 2 е- → Pb E0 = -0,126 V
Общата реакция на клетките е:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
и Е0клетка = 0.403 V + -0.126 V = 0.277 V
Уравнението на Нернст е:
Eклетка = Е0клетка - (RT / nF) x lnQ
където
Eклетка е клетъчният потенциал
E0клетка се отнася до стандартен клетъчен потенциал
R е константа на газ (8,3145 J / mol · K)
Т е абсолютна температура
n е числото на молове на електрони, прехвърлени чрез реакцията на клетката
F е Константата на Фарадей 96485.337 С / мол)
Q е коефициент на реакцията, където
Q = [C]° С·[Д]д / [A]а· [B]б
където A, B, C и D са химически видове; и a, b, c и d са коефициенти в балансираното уравнение:
a A + b B → c C + d D
В този пример температурата е 25 ° С или 300 К и 2 мола електрони бяха прехвърлени в реакцията.
RT / nF = (8.3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485.337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Единственото, което остава е да намерим коефициента на реакцията, Q.
Q = [продукти] / [реагенти]
(Забележка: За изчисляване на коефициента на реакция, чиста течност и чисти твърди реагенти или продукти се пропускат.)
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0.020 M / 0.200 M
Q = 0,100
Комбинирайте в уравнението на Нернст:
Eклетка = Е0клетка - (RT / nF) x lnQ
Eклетка = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Eклетка = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Eклетка = 0,277 V + 0,023 V
Eклетка = 0,300 V