Loading...
 

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 ).

\( Me=Me^{n+}+ne \)

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.

\( E=E^{0}+\frac{RT}{nF}\ln{\frac{a_{utl}}{a_{red}}} \)
\( E^{0} \)
- standardowy potencjał metalu

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 ).

\( E=E^{0}+\frac{RT}{nF}ln a_{Me^{n+}} \)

Jeśli aktywność jonów metalu w roztworze jest równa jedności, to potencjał równowagowy jest nazywany potencjałem standardowym metalu.


Oblicz potencjał elektrody cynkowej zanurzonej w 1molowym roztworze siarczanu(VI) cynku. Współczynnik aktywności dla jonów cynku w tym roztworze wynosi 0,044, natomiast standardowy potencjał dla elektrody cynkowej wynosi -0,762 V, a temperatura pomiaru jest równa 298 K.

Korzystając ze wzoru Nernsta można obliczyć potencjał odwracalny elektrody cynkowej.

\( E=E^{0}+\frac{RT}{nF}ln a_{Zn^{2+}} \)
\( E=-0,762 V+ \frac{8,31 Jmol^{-1}K^{-1}*298 K}{2*96500Cmol^{-1}}ln(1*0,044)= -0,801V \)



Ostatnio zmieniona Poniedziałek 23 z Lipiec, 2018 08:44:44 UTC Autor: Halina Krawiec
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.