El primer paso es determinar la reacción celular y el potencial celular total.
Para que la celda sea galvánica, E0célula > 0.
(Nota: Revisión Célula galvánica Problema de ejemplo para el método para encontrar el potencial celular de una celda galvánica.)
Para que esta reacción sea galvánica, la reacción de cadmio debe ser la reacción de oxidación. Cd → Cd2+ + 2 e- mi0 = +0.403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0.126 V
La reacción celular total es:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
y E0célula = 0.403 V + -0.126 V = 0.277 V
La ecuación de Nernst es:
micélula = E0célula - (RT / nF) x lnQ
dónde
micélula es el potencial celular
mi0célula se refiere al potencial celular estándar
R es el constante de gas (8.3145 J / mol · K)
T es el temperatura absoluta
n es el número de moles de electrones transferidos por la reacción de la célula
F es Constante de Faraday 96485.337 C / mol)
Q es el cociente de reacción, dónde
Q = [C]C·[RE]re / [UN]un·[SI]si
donde A, B, C y D son especies químicas; y a, b, cyd son coeficientes en la ecuación balanceada:
a A + b B → c C + d D
En este ejemplo, la temperatura es de 25 ° C o 300 K y se transfirieron 2 moles de electrones en la reacción.
RT / nF = (8.3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485.337 C / mol)
RT / nF = 0.013 J / C = 0.013 V
Lo único que queda es encontrar el cociente de reacción, Q.
Q = [productos] / [reactivos]
(Nota: Para los cálculos del cociente de reacción, se omiten los reactivos o productos líquidos puros y sólidos puros).
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0.020 M / 0.200 M
Q = 0.100
Combina en la ecuación de Nernst:
micélula = E0célula - (RT / nF) x lnQ
micélula = 0.277 V - 0.013 V x ln (0.100)
micélula = 0.277 V - 0.013 V x -2.303
micélula = 0.277 V + 0.023 V
micélula = 0.300 V