Primul pas este determinarea reacției celulare și a potențialului total al celulelor.
Pentru ca celula să fie galvanică, E0celulă > 0.
(Notă: Recenzie Celulă galvanică Exemplu Problemă pentru metoda de a găsi potențialul celular al unei celule galvanice.)
Pentru ca această reacție să fie galvanică, reacția de cadmiu trebuie să fie reacție de oxidare. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0.403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0.126 V
Reacția totală a celulelor este:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
și E0celulă = 0,403 V + -0,126 V = 0,277 V
Ecuația Nernst este:
Ecelulă = E0celulă - (RT / nF) x lnQ
Unde
Ecelulă este potențialul celular
E0celulă se referă la potențialul celular standard
R este constantă de gaz (8.3145 J / mol · K)
T este temperatura absoluta
n este numărul de alunițe de electroni transferați prin reacția celulei
F este Constanta lui Faraday 96485.337 C / mol)
Q este coeficient de reacție, Unde
Q = [C]c· [D]d / [A]A· [B]b
unde A, B, C și D sunt specii chimice; și a, b, c și d sunt coeficienți în ecuația echilibrată:
a A + b B → c C + d D
În acest exemplu, temperatura este de 25 ° C sau 300 K și 2 moli de electroni au fost transferați în reacție.
RT / nF = (8.3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485.337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Singurul lucru rămas este găsirea coeficientului de reacție, Q.
Q = [produse] / [reactanți]
(Notă: Pentru calculele coeficientului de reacție, sunt ignorate lichide pure și reactanți sau produse solide pure.)
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Combinați în ecuația Nernst:
Ecelulă = E0celulă - (RT / nF) x lnQ
Ecelulă = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ecelulă = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Ecelulă = 0,277 V + 0,023 V
Ecelulă = 0,300 V