Prvním krokem je stanovení buněčné reakce a celkového buněčného potenciálu.
Aby byl článek galvanický, E0buňka > 0.
(Poznámka: Recenze Galvanická buňka Příklad Problém metody pro nalezení buněčného potenciálu galvanického článku.)
Aby tato reakce byla galvanická, musí být reakce kadmia oxidační reakce. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0,403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0,126 V
Celková buněčná reakce je:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
a E0buňka = 0,403 V + -0,126 V = 0,277 V
Nernstova rovnice je:
Ebuňka = E0buňka - (RT / nF) x lnQ
kde
Ebuňka je buněčný potenciál
E0buňka odkazuje na standardní buněčný potenciál
R je plynová konstanta (8,3145 J / mol · K)
T je absolutní teplota
n je počet molů elektronů přenesených reakcí buňky
F je Faradayova konstanta 96485,337 C / mol)
Q je reakční kvocient, kde
Q = [C]C· [D]d / [A]A· [B]b
kde A, B, C a D jsou chemické druhy; a a, b, c a d jsou koeficienty ve vyvážené rovnici:
a A + b B → c C + d D
V tomto příkladu je teplota 25 ° C nebo 300 K a při reakci byly přeneseny 2 moly elektronů.
RT / nF = (8,3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485 337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Zbývá už jen najít reakční kvocient, Q.
Q = [produkty] / [reaktanty]
(Poznámka: Pro výpočty podílu reakčních podílů jsou vynechány čisté kapalné a čisté pevné reaktanty nebo produkty.)
Q = [Cd2+] / [Pb2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Kombinujte do Nernstovy rovnice:
Ebuňka = E0buňka - (RT / nF) x lnQ
Ebuňka = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ebuňka = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Ebuňka = 0,277 V + 0,023 V
Ebuňka = 0,300 V