Nernstova jednadžba: izračunajte potencijal ćelije

Prvi korak je utvrđivanje stanične reakcije i ukupnog staničnog potencijala.
Da bi stanica bila galvanska, E0ćelija > 0.
(Napomena: pregled Galvanska ćelija Primjer Problem za metodu za pronalaženje staničnog potencijala galvanske ćelije.)
Da bi ova reakcija bila galvanska, mora biti kadmijska reakcija reakcija oksidacije. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0,40 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0,126 V
Ukupna stanična reakcija je:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
i E0ćelija = 0.403 V + -0.126 V = 0.277 V
Nernstova jednadžba je:
Ećelija = E0ćelija - (RT / nF) x lnQ
gdje
Ećelija je stanični potencijal
E0ćelija odnosi se na standardni stanični potencijal
R je the konstanta plina (8,3145 J / mol · K)
T je onaj apsolutna temperatura
n je broj mol elektrona prenesenih reakcijom stanica
F je Faradayeva konstanta 96485.337 C / mol)
Q je kvocijent reakcije, gdje
Q = [C]c· [D]d / [A]· [B]b
gdje su A, B, C i D kemijske vrste; a a, b, c i d su koeficijenti u uravnoteženoj jednadžbi:
a A + b B → c C + d D
U ovom primjeru temperatura je 25 ° C ili 300 K, a u reakciji su prenesena 2 mola elektrona.

instagram viewer

RT / nF = (8,3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485,337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Ostalo je samo pronaći kvocijent reakcije, Q.
Q = [proizvodi] / [reaktanti]
(Napomena: Za proračun kvocijenta reakcije, čista tekuća i čista kruta reaktanata ili proizvodi se izostavljaju.)
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Kombinirajte u Nernstovu jednadžbu:
Ećelija = E0ćelija - (RT / nF) x lnQ
Ećelija = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ećelija = 0,277 V - 0,013 V x –2,303
Ećelija = 0,277 V + 0,023 V
Ećelija = 0,300 V