Qué es Ecuación de Nerst

¿Qué significa la ecuación de Nerst?

La ecuación de Nernst se usa para determinar el voltaje (potencial de celda) de una celda electroquímica o para encontrar la concentración de uno de los componentes de la celda.

La ecuación de Nernst se representa como:

Ecelda = E0celda - (RT/nF) ln (Q)

Dónde:

Ecelda = potencial de celda en condiciones no estándar (V)

E0cell = potencial de celda en condiciones estándar, 298 K (25°) y 1 atm de presión

R = constante de los gases, que es 8,31 (volt-culombio)/(mol-K)

T = temperatura (K)

n = número de moles de electrones intercambiados en la reacción electroquímica (mol)

F = constante de Faraday, 96500 culombios/mol

Q = cociente de reacción, una función de las actividades o concentraciones de las especies químicas involucradas en una reacción química

industriapedia explica la ecuación de Nerst

La ecuación de Nernst se deriva de la fuerza electromotriz y la energía de Gibbs en condiciones no estándar.

Eo = reducción de Eo - oxidación de Eo

Dado que el cambio en la energía libre de Gibbs (∆G) también está relacionado con la espontaneidad de una reacción, ∆G y E están relacionados. Específicamente:

∆G = -n FE

Donde, n es el número de electrones transferidos en la reacción, F es la constante de Faraday (96500 C/mol) y E es la diferencia de potencial de celda. En condiciones estándar de -298 K (25°) y 1 atm de presión.

La ecuación anterior se escribe entonces como: ∆Go = -n F Eo

De la termodinámica: ∆G = ∆Go + RT ln (Q)

Sustituyendo ∆G = -n FE y ∆Go = -n F Eo en las ecuaciones anteriores, entonces: -nFE = -nFEo +RT ln (Q)

Divida ambos lados de la ecuación anterior por -n F. Entonces tenemos:

Ecelda = Eocelda -RT/nF ln (Q)