معادلة نرنست: حساب إمكانات الخلية

الخطوة الأولى هي تحديد تفاعل الخلية وإمكانات الخلية الإجمالية.
من أجل أن تكون الخلية كلفانية ، E⁰_زنزانة > 0.
(ملاحظة: مراجعة خلية جلفانية مثال على مشكلة في طريقة العثور على إمكانات الخلية الجلفانية.)
لكي يكون هذا التفاعل كلفاني ، يجب أن يكون تفاعل الكادميوم هو تفاعل الأكسدة. Cd → Cd²⁺ + 2 هـ^- هـ⁰ = +0.403 فولت
الرصاص²⁺ + 2 هـ^- → Pb E⁰ = -0.126 فولت
رد فعل الخلية الكلي هو:
الرصاص²⁺(aq) + Cd (s) → Cd²⁺(ع) + Pb (s)
و E⁰_زنزانة = 0.403 فولت + -0.126 فولت = 0.277 فولت
معادلة نرنست هي:
هـ_زنزانة = هـ⁰_زنزانة - (RT / nF) × lnQ
أين
هـ_زنزانة هو إمكانات الخلية
هـ⁰_زنزانة يشير إلى إمكانات الخلية القياسية
R هو ثابت الغاز (8.3145 جول / مول · ك)
T هو درجة الحرارة المطلقة
n هو عدد حيوانات الخلد من الإلكترونات المنقولة بواسطة تفاعل الخلية
و ثابت فاراداي 96485.337 ج / مول)
س هو حاصل رد الفعل، أين
س = [ج]^ج·[د]^د / [أ]^أ·[ب]^ب
حيث A و B و C و D هي أنواع كيميائية ؛ و a و b و c و d هي معاملات في المعادلة المتوازنة:
a A + b B → c C + d D
في هذا المثال ، تكون درجة الحرارة 25 درجة مئوية أو 300 كلفن وتم نقل 2 مول من الإلكترونات في التفاعل.

RT / nF = (8.3145 جول / مول · كلفن) (300 كلفن) / (2) (96485.337 ج / مول)
RT / nF = 0.013 J / C = 0.013 فولت
الشيء الوحيد المتبقي هو إيجاد حاصل رد الفعل ، Q.
س = [المنتجات] / [المواد المتفاعلة]
(ملاحظة: بالنسبة لحسابات حاصل التفاعل ، يتم حذف المواد أو المواد المتفاعلة الصلبة والسائلة النقية.)
س = [سي دي²⁺] / [Pb²⁺]
س = 0.020 م / 0.200 م
س = 0.100
اجمع في معادلة نرنست:
هـ_زنزانة = هـ⁰_زنزانة - (RT / nF) × lnQ
هـ_زنزانة = 0.277 فولت - 0.013 فولت × ln (0.100)
هـ_زنزانة = 0.277 فولت - 0.013 فولت × -2.303
هـ_زنزانة = 0.277 فولت + 0.023 فولت
هـ_زنزانة = 0.300 فولت