Prvým krokom je stanovenie bunkovej reakcie a celkového bunkového potenciálu.
Aby bol článok galvanický, E0bunka > 0.
(Poznámka: Recenzia Galvanická bunka Príklad Problém metódy na nájdenie bunkového potenciálu galvanického článku.)
Aby bola táto reakcia galvanická, musí byť reakcia kadmia oxidačná reakcia. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0,403 V
pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0,126 V
Celková bunková reakcia je:
pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
a E0bunka = 0,403 V + -0,126 V = 0,277 V
Nernstova rovnica je:
Ebunka = E0bunka - (RT / nF) x lnQ
kde
Ebunka je bunkový potenciál
E0bunka Výraz "štandardný bunkový potenciál" označuje štandardný bunkový potenciál
R je plynová konštanta (8,3145 J / mol · K)
T je absolútna teplota
n je počet molí elektrónov prenesených reakciou bunky
F je Faradayova konštanta 96485 337 C / mol)
Q je reakčný kvocient, kde
Q = [C]C· [D]d / [A]· [B]b
kde A, B, C a D sú chemické druhy; a a, b, c a d sú koeficienty vo vyváženej rovnici:
a A + b B → c C + d D
V tomto príklade je teplota 25 ° C alebo 300 K a pri reakcii sa preniesli 2 móly elektrónov.
RT / nF = (8,3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485 337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Zostáva iba nájsť reakčný kvocient Q.
Q = [produkty] / [reaktanty]
(Poznámka: Pri výpočtoch kvocientov reakcií sa vynecháva čistá kvapalina a čisté tuhé reaktanty alebo produkty.)
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Kombinujte do Nernstovej rovnice:
Ebunka = E0bunka - (RT / nF) x lnQ
Ebunka = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ebunka = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Ebunka = 0,277 V + 0,023 V
Ebunka = 0,300 V