Το πρώτο βήμα είναι να προσδιοριστεί η αντίδραση των κυττάρων και το συνολικό δυναμικό των κυττάρων.
Για να είναι το κύτταρο γαλβανικό, Ε0κύτταρο > 0.
(Σημείωση: Επανεξέταση Γαλβανική κυψέλη Παράδειγμα Πρόβλημα για τη μέθοδο εύρεσης κυτταρικού δυναμικού ενός γαλβανικού κελιού.)
Για να είναι αυτή η αντίδραση γαλβανική, η αντίδραση με το κάδμιο πρέπει να είναι η αντίδραση οξείδωσης. Cd → Cd2+ + 2 e- μι0 = +0.403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0.126 V
Η ολική αντίδραση κυττάρου είναι:
Pb2+(υδ) + Cd (s) → Cd2+(υδ) + Pb (s)
και Ε0κύτταρο = 0,403 V + -0,126 V = 0,277 V
Η εξίσωση Nernst είναι:
μικύτταρο = Ε0κύτταρο - (RT / nF) x lnQ
που
μικύτταρο είναι το κυτταρικό δυναμικό
μι0κύτταρο αναφέρεται στο τυποποιημένο κυτταρικό δυναμικό
R είναι το σταθερά αερίου (8.3145 J / mol · Κ)
T είναι το απόλυτη θερμοκρασία
n είναι ο αριθμός των mole των ηλεκτρονίων που μεταφέρονται από την αντίδραση του κυττάρου
F είναι Η σταθερά του Faraday 96485,337 C / mol)
Το Q είναι το πηλίκο αντίδρασης, που
Q = [C]ντο·[ΡΕ]ρε / [ΕΝΑ]ένα·[ΣΙ]σι
όπου τα Α, Β, C και D είναι χημικά είδη. και a, b, c, και d είναι συντελεστές στην ισορροπημένη εξίσωση:
ένα Α + β Β → γ C + d D
Σε αυτό το παράδειγμα, η θερμοκρασία είναι 25 ° C ή 300 Κ και 2 γραμμομόρια ηλεκτρονίων μεταφέρθηκαν στην αντίδραση.
RT / nF = (8.3145 J / mol · Κ) (300Κ) / (2) (96485.337C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Το μόνο που παραμένει είναι να βρεθεί το πηλίκο αντίδρασης, Q.
Q = [προϊόντα] / [αντιδραστήρια]
(Σημείωση: Για υπολογισμό πηλίκο αντίδρασης, παραλείπονται καθαρά υγρά και καθαρά στερεά αντιδραστήρια ή προϊόντα).
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 Μ / 0,200 Μ
Q = 0.100
Συνδυάστε στην εξίσωση Nernst:
μικύτταρο = Ε0κύτταρο - (RT / nF) x lnQ
μικύτταρο = 0,277 V - 0,013 Vx ln (0,100)
μικύτταρο = 0.277 V - 0.013 V χ -2.303
μικύτταρο = 0.277 V + 0.023 V
μικύτταρο = 0.300 V