Hvordan påvirker pH Nernst-ligningen? + Eksempel

pH påvirker ikke Nernst-ligningen.

Men Nernst-ligningen forutsier cellepotensialet av reaksjoner som avhenger av pH.

Hvis H + er involvert i cellereaksjonen, så verdien av # E # vil avhenge av pH.

For halvreaksjonen ble 2H + + 2e ~ H2, # E ^ ° # = 0

Ifølge Nernst-ligningen, HV / 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 × 2ln H + = 0,02569 V × 2,303log H + #

#E_ "H + / H2" = "-0.059 16 V × pH" #

EKSEMPEL

Beregn cellepotensialet for følgende celle som en funksjon av pH.

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

Løsning

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