Nernst-Gleichung: Unterschied zwischen den Versionen

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(Herleitung der Nernst-Gleichung)
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<math> U = 0,059 V\lg\frac{c_{A}(Ag^{+})}{c_{D}(Ag^{+})} </math>
 
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wobei <math>c_A</math> die Konzentration in der Donator-Halbzelle angibt und <math>c_D</math> die Konzentration in der Donator-Halbzelle.
 
wobei <math>c_A</math> die Konzentration in der Donator-Halbzelle angibt und <math>c_D</math> die Konzentration in der Donator-Halbzelle.

Version vom 14. Dezember 2009, 16:57 Uhr

Die Nernst-Gleichung beschreibt den Einfluss der Konzentration auf das Potential eines Redoxsystems.
Allgemein lässt sich die Nernst-Gleichung wie folgt formulieren:

E = E^\circ + \frac{RT}{z_e F}\ln\frac{a_\mathrm{Ox}}{a_\mathrm{Red}}

Unter Standardbedingungen vereinfacht sich die Nernst-Gleichung und man betrachtet nur noch die Abhängigkeit von der Konzentration.

E = E^{o}+\frac{0{,}059 V}{z_e}\lg\frac{(c_\mathrm{ox})^a}{(c_\mathrm{red})^b}


E Elektrodenpotential

E° Standardelektronenpotential

R molare Gaskonstante

T Temperatur in Kelvin

z_e Anzahl der übertragenen Elektronen

F Faraday-Konstante

Herleitung der Nernst-Gleichung



Am Beispiel einer Konzentrationszelle aus einer Standard-Silber-Halbzelle und einer Silberhalbzelle mit unterschiedlichen Konzentrationen lässt sich die Nernst-Gleichung in einfacher Form ableiten.
Variiert man nämlich die Konzentration der Nicht-Standard-Silberzelle und misst die resultierende Spannung, kann man die Messreihe mit Hilfe der Logarithmus-Funktion linearisieren:

 U = 0,059 V\lg\frac{c_{A}(Ag^{+})}{c_{D}(Ag^{+})}

wobei c_A die Konzentration in der Donator-Halbzelle angibt und c_D die Konzentration in der Donator-Halbzelle.