İlk adım, hücre reaksiyonunu ve toplam hücre potansiyelini belirlemektir.
Hücrenin galvanik olması için E0hücre > 0.
(Not: İnceleme Galvanic hücre Örnek Galvanik bir hücrenin hücre potansiyelini bulma yöntemi için problem.)
Bu reaksiyonun galvanik olması için kadmiyum reaksiyonu oksidasyon reaksiyonu. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0,403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0,126 V
Toplam hücre reaksiyonu:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
ve E0hücre = 0.403 V + -0.126 V = 0.277 V
Nernst denklemi:
Ehücre = E0hücre - (RT / nF) x lnQ
nerede
Ehücre hücre potansiyeli
E0hücre "Standart hücre potansiyeli"
R, Gaz sabiti (8.3145 J / mol · K)
T, mutlak sıcaklık
n sayısı mol hücrenin reaksiyonu ile aktarılan elektronların
F Faraday sabiti 96485.337 C / mol)
Q reaksiyon bölümü, nerede
Q = [C]c· A [D]d / [A]bir· [B]b
burada A, B, C ve D kimyasal türlerdir; ve a, b, c ve d dengeli denklemin katsayılarıdır:
a A + b B → c C + d D
Bu örnekte, sıcaklık 25 ° C veya 300 K'dir ve reaksiyonda 2 mol elektron transfer edilmiştir.
RT / nF = (8.3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485.337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Geriye kalan tek şey reaksiyon bölümünü bulmaktır, Q.
Q = [ürünler] / [reaktanlar]
(Not: Reaksiyon katsayısı hesaplamaları için saf sıvı ve saf katı reaktanlar veya ürünler atlanır.)
S = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Nernst denkleminde birleştirin:
Ehücre = E0hücre - (RT / nF) x lnQ
Ehücre = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ehücre = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Ehücre = 0,277 V + 0,023 V
Ehücre = 0,300 V