Equação de Nernst
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Em eletroquímica, a equação de Nernst é a relação quantitativa que permite calcular a força eletromotriz de uma pilha para concentrações de íons diferentes de uma unidade. Também usado para cálculos em titulação de oxidação-redução. Foi desenvolvida pelo químico e físico alemão Walther Nernst.
A variação de energia livre, ΔG, de qualquer reação e variação de energia livre padrão, ΔG°, estão relacionadas por meio da seguinte relação:
Onde é a expressão da lei de ação das massas da reação. Para uma reação de oxirredução, temos que:
e
Assim, para uma reação redox, temos:
ou
Sendo:
Substituindo na equação acima os valores de R, T e F, tem-se:
De forma alternativa, esta equação pode ser escrita em termos de logaritmo decimal:
Nessa equação, o significado de seus componentes é o seguinte: Eº é a força eletromotriz ou potencial normal da pilha correspondente (que se obtém a partir dos potenciais normais dos eletrodos); R é a constante universal dos gases; T é a temperatura em escala absoluta; F é a carga elétrica de um mol de elétrons; n é o número de mols de elétrons transferidos; Q é o quociente de reação. Esse quociente é o produto das concentrações das espécies ativas do segundo membro da reação de oxi-redução, elevadas a seus respectivos coeficientes estequiométricos (coeficientes que precedem as fórmulas na equação química equilibrada), e seu denominador é o produto análogo das concentrações dos reagentes.