Електрохимични изчисления с помощта на уравнението на Нернст

Уравнението на Нернст свързва равновесния клетъчен потенциал (наричан още потенциал на Нернст) с неговия градиент на концентрация в мембрана. Електрически потенциал ще се образува, ако има концентрационен градиент за йона през мембраната и ако съществуват селективни йонни канали, така че йонът да може да премине през мембраната. Връзката се влияе от температурата и от това дали мембраната е по-пропусклива за един йон спрямо другите.

Eклетка = клетъчен потенциал при нестандартни условия (V)
E0клетка = клетъчен потенциал при стандартни условия
R = постоянна газ, която е 8,31 (волт-кулон) / (mol-K)
T = температура (K)
n = брой молове електрони, разменени в електрохимичната реакция (мол)
F = константа на Фарадей, 96500 кулома / мол
Q = коефициент на реакция, който е равновесният израз с начални концентрации, а не равновесни концентрации

Цинков електрод е потопен в кисел 0.80 M Zn2+ разтвор, който е свързан по солен мост с 1,30 М Ag+ разтвор, съдържащ сребърен електрод. Определете първоначалното напрежение на клетката при 298K.

instagram viewer

Освен ако не сте направили сериозно запаметяване, ще трябва да се консултирате със стандартната таблица за потенциални намаления, която ще ви даде следната информация:

Реакцията протича спонтанно, така че Е0 е положителен. Единственият начин това да се случи е, ако Zn се окисли (+0,76 V) и среброто се намали (+0,80 V). След като осъзнаете това, можете да напишете балансираното химично уравнение за реакцията на клетките и можете да изчислите Е0: