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Equazione di Nernst

Il potenziale d'elettrodo e l'equazione di Nernst

L'equazione di Nernst permette di calcolare il potenziale di riduzione di una coppia redox in condizioni di concentrazione e di temperatura diverse da quelle standard.

Per una qualsiasi reazione redox:

equazione nernst

Formula dell'equazione di Nernst

Applicando l'equazione di Nernst, il potenziale in condizioni di concentrazione non standard E, si può calcolare nel seguente modo:

equazione di nernst

in cui:

Trasformando il logaritmo naturale in logaritmo decimale (ln = 2,302 log) e sostituendo nell'equazione precedente i valori di R, T, F che sono valori costanti (per T si considera la temperatura di 298 K), l'equazione di Nernst diventa:

sviluppo della equazione di Nernst

da cui:

equazione di nernst

E' facile dimostrare che se [Red] = [Ox] = 1 M, si ha che E = E°.

Esercizio

Calcolare il potenziale di riduzione alla temperatura standard di un semielemento costituito da una bacchetta di rame immersa in una soluzione 0,001 M di ioni Cu2+.

La reazione di riduzione è la seguente:

Cu2+ + 2e- → Cu

per la quale vale:

E° = 0,345 V

Applicando l'equazione di Nernst è possibile determinare il potenziale di riduzione:

E = E° - (0,059/2) · log (1 / [Cu2+])

da cui:

E = 0,345 - (0,059/2) · log (1 / [0,001]) = 0,256 V

Altri esercizi

Li trovi al seguente link: esercizi sulle pile.

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