Hoe beïnvloedt pH de Nernst-vergelijking? + Voorbeeld

pH heeft geen invloed op de Nernst-vergelijking.

Maar de Nernst-vergelijking voorspelt het celpotentieel van reacties die afhankelijk zijn van de pH.

Als H betrokken is bij de celreactie, dan is de waarde van # E # zal afhangen van de pH.

Voor de halve reactie, 2H + 2e H, # E ^ ° # = 0

Volgens de Nernst-vergelijking, #E_ "H / H " = E ^ ° - (RT) / (zF) lnQ = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) #

Als #P_ "HZ" # = 1 atm en # T # = 25 ° C, #E_ "H / H " = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) = - ("8.314 J · K" ^ - 1 × "298.15 K") / ("2 × 96 485 J · V" ^ - 1) × ln (1 / "H " ^ 2) # = 0.012 85 V × 2ln H = 0.02569 V × 2.303log H #

#E_ "H / H " = "-0.059 16 V × pH" #

VOORBEELD

Bereken de celpotentiaal voor de volgende cel als functie van de pH.

Cu² (1 mol / L) + H (1 atm) Cu (s) + 2H (aq)

Oplossing

Cu² + 2e Cu; # E ^ ° # = +0.34 V

H 2H + 2e; # E ^ ° # = 0

Cu² + H Cu + 2H; # E ^ ° # = +0.34 V

#E_ "Cu² / Cu" ^ ° # = E ^ ° - (RT) / (zF) ln (1 / Cu²) = E ^ ° + 0 = +0.34 V

#E_ "H / H " = -E_ "H / H " # = 0,059 16 V x pH

#E_ "cel" # = (0.034 + 0.059 16 × pH) V