Variables
Descripción
¿Qué calcula esta fórmula?
La ecuación de Nernst calcula el potencial electroquímico real de una celda bajo condiciones distintas de las condiciones estándar.
Relaciona el voltaje de la celda con la temperatura, la composición química y el cociente de reacción.
Cuándo se utiliza
Se utiliza para calcular voltajes de celdas electroquímicas cuando las concentraciones, presiones o actividades difieren de las condiciones estándar.
Ejemplo
Datos:
E° = 1.10 V
T = 298 K
n = 2
Q = 10
R = 8.314 J·mol^-1·K^-1
F = 96485 C/mol
Fórmula:
E = E° − (RT/nF)ln(Q)
Sustitución:
E = 1.10 − ((8.314×298)/(2×96485))ln(10)
Resultado:
E ≈ 1.07 V
El potencial disminuye porque el cociente de reacción es mayor que uno.
Aplicaciones
Electroquímica
Análisis de baterías
Estudios de corrosión
Celdas de combustible
Sensores electroquímicos
Electrólisis industrial
Nota
La ecuación de Nernst muestra cómo cambia el potencial de una celda a medida que la reacción se aproxima al equilibrio.
Casos importantes:
Q < 1 → E > E°
Q = 1 → E = E°
Q = K → E = 0
En equilibrio la celda ya no puede realizar trabajo eléctrico porque la fuerza impulsora de la reacción desaparece.
A 25°C, la ecuación de Nernst suele escribirse en forma logarítmica decimal:
E = E° − (0.05916/n)log(Q)
Esta expresión es matemáticamente equivalente a la forma con logaritmo natural utilizada aquí.