Как pH влияет на уравнение Нернста? + Пример

Как pH влияет на уравнение Нернста? + Пример
Anonim

рН не влияет на уравнение Нернста.

Но уравнение Нернста предсказывает клеточный потенциал реакций, которые зависят от рН.

Если H участвует в реакции клетки, то значение # E # будет зависеть от рН.

Для полуреакции 2H + 2e H, # E ^ ° # = 0

Согласно уравнению Нернста, #E_ "H / H " = E ^ ° - (RT) / (zF) lnQ = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) #

Если #P_ "H " # = 1 атм и # T # = 25 ° С, #E_ "H / H " = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) = - ("8,314 Дж · К" ^ - 1 × "298,15 K") / ("2 × 96 485 Дж · В" ^ - 1) × ln (1 / "H " ^ 2) # = 0,012 85 В × 2ln H = 0,02569 В × 2,330log H #

#E_ "H / H " = "-0,059 16 В × pH" #

ПРИМЕР

Рассчитайте потенциал ячейки для следующей ячейки как функцию рН.

Cu2 (1 моль / л) + H (1 атм) Cu (s) + 2H (водн.)

Решение

Cu² + 2e Cu; # E ^ ° # = +0,34 В

H 2H + 2e; # E ^ ° # = 0

Cu2 + H Cu + 2H; # E ^ ° # = +0,34 В

#E_ "Cu² / Си" ^ ° # = E ^ ° - (RT) / (zF) ln (1 / Cu²) = E ^ ° + 0 = +0,34 В

#E_ "H / H " = -E_ "H / H " # = 0,059 16 В × рН

#E_ "клетка" # = (0,034 + 0,059 16 × pH) V