Ako pH ovplyvňuje Nernstovu rovnicu? + Príklad

Ako pH ovplyvňuje Nernstovu rovnicu? + Príklad
Anonim

pH neovplyvňuje Nernstovu rovnicu.

Ale Nernstova rovnica predpovedá bunkový potenciál reakcií, ktoré závisia od pH.

Ak je H reaction zapojený do bunkovej reakcie, potom hodnota # E # bude závisieť od pH.

Pre polovičnú reakciu, 2H2 + 2e H, # E ^ ° # = 0

Podľa Nernstovej rovnice, #E_ "H / H " = E ^ ° - (RT) / (zF) lnQ = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) #

ak #P_ "vodíkom" # = 1 atm a # T # = 25 ° C, #E_ "H / H " = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) = - ("8.314 J · K" ^ - 1 × "298,15 K") / ("2 × 96 485 J · V" ^ - 1) × ln (1 / "H " ^ 2) # = 0,012 85 V × 2ln H = 0,02569 V × 2,303log H #

#E_ "H / H " = "-0.059 16 V × pH" #

Príklad

Vypočítajte bunkový potenciál pre nasledujúcu bunku ako funkciu pH.

Cu2 (1 mol / l) + H2 (1 atm) Cu (s) + 2H (aq)

Riešenie

Cu2 + 2e Cu; # E ^ ° # = +0,34 V

H -> 2H2 + 2e; # E ^ ° # = 0

Cu2 + H + Cu + 2H2; # E ^ ° # = +0,34 V

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

#E_ "H / H " = -E_ "H / H " # = 0,059 16 V x pH

#E_ "bunka" # = (0,034 + 0,059 16 x pH) V