Równanie Nernsta
Równanie Nernsta pozwala obliczyć potencjał odwracalny metalu zanurzonego w roztworze elektrolitu zawierającego jony tego metalu. W takim przypadku między czystym metalem, a jego jonami w roztworze ustala się równowaga, zgodnie z równaniem reakcji ( 1 ).
Korzystając z równania Nernsta możemy obliczyć potencjał elektrochemiczny metalu zanurzonego w roztworze jego jonów. Aktywność "a" substancji utlenionej i zredukowanej jest miarą oddziaływania tej substancji z cząsteczkami rozpuszczalnika oraz innymi jonami, substancjami obecnymi w roztworze. Aktywność jest iloczynem stężenia substancji i współczynnika aktywności \( a=c*f \). W roztworach rozcieńczonych, gdzie oddziaływania między jonami są bardzo słabe, współczynnik aktywności jest równy jedności, natomiast aktywność jest równa stężeniu danej substancji.
R - stała gazowa (8,31 \( \frac{J}{mol*K} \))
T - temperatura bezwzględna wyrażona w stopniach Kelvinach
n - liczba elektronów wymienionych w procesie elektrodowym
F - stała Faradaya 96 500 C
\( a_{utl} \)- aktywność formy utlenionej
\( a_{red} \) - aktywność formy zredukowanej
Jeśli aktywność formy utlenionej jest równa aktywności formy zredukowanej, wówczas potencjał elektrochemiczny metalu jest równy potencjałowi standardowemu \( E=E^{0} \).
Jeśli reakcją elektrodową jest reakcją czystego metalu z jego jonami, wówczas równanie Nernsta przyjmuje uproszczona postać ( 3 ).
Jeśli aktywność jonów metalu w roztworze jest równa jedności, to potencjał równowagowy jest nazywany potencjałem standardowym metalu.
Korzystając ze wzoru Nernsta można obliczyć potencjał odwracalny elektrody cynkowej.