Hvordan påvirker pH Nernst-ligningen? + Eksempel

pH påvirker ikke Nernst ligningen.

Men Nernst-ligningen forudsiger cellepotentialet for reaktioner, der afhænger af pH.

Hvis H + er involveret i cellereaktionen, så er værdien af # E # vil afhænge af pH.

Til halvreaktionen blev 2H + + 2e ~ H2, # E ^ ° # = 0

Ifølge Nernst ligningen, #E_ "H + / H2" = E ^ - (RT) / (zF) lnQ = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H2") / ("H +" 2)) #

Hvis #P_ "H " # = 1 atm og # T # = 25 ° C, ("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 × 2 ln H + = 0,02569 V × 2,303 log H + #

#E_ "H + / H2" = "-0.059 16 V × pH" #

EKSEMPEL

Beregn cellepotentialet for den følgende celle som en funktion af pH.

Cu2 + (1 mol / L) + H2 (1 atm) Cu (s) + 2H + (aq)

Opløsning

Cu2 + + 2e ~ Cu; # E ^ ° # = +0,34 V

H2 2H + + 2e ~; # E ^ ° # = 0

Cu2 + + H2 Cu + 2H +; # E ^ ° # = +0,34 V

#E_ "Cu² / Cu" ^ ° # = E ^ ° - (RT) / (zF) ln (1 / Cu2 +) = E ^ ° + 0 = + 0,34 V

#E_ "H2 / H +" = -E_ "H + / H2" # = 0,059 16 V × pH

#E_ "celle" # = (0,034 + 0,059 16 × pH) V