El documento describe la ecuación de Nernst, que relaciona el potencial de una celda electroquímica con las concentraciones de las especies oxidadas y reducidas. Explica que la ecuación se deriva de la ecuación de Gibbs libre de energía y contiene un término que depende de la temperatura, la constante de Faraday y el logaritmo de las actividades de las especies. También define los términos que aparecen en la ecuación de Nernst.

1. FUERZA ELECTROMOTRIZ
Cu Cu+2 + 2e
e
2 Ag+ + 2e Ag
- +
 LOS ÁTOMOS DE COBRE CEDEN ELECTRONES
AL ALAMBRE CONDUCTOR FORMANDOSE EL ION
Cu Electrolito Ag Cu+2
 LOS ELECTRONES SE DESPLAZAN POR EL
CIRCUITO, HASTA LA BARRA DE PLATA Y
Oxidación Reducción
FORMAN ÁTOMOS DE Ag METÁLICA.
SUMANDO LAS DOS SEMIREACCIONES SE OBTIENE: Cu + 2 Ag+ Cu+2 + 2 Ag
 EN EL PROCESO EL COBRE,  LA PLATA, QUE ADQUIERE
QUE CEDE ELECTRONES, SE (GANA) ELECTRONES, SE HA
HA OXIDADO (ÁNODO). REDUCIDO (CÁTODO).
DIRECCIÓN DE OXIDACIÓN
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6
DIRECCIÓN DE LA REDUCCIÓN
NE 4-i

2. FUERZA ELECTROMOTRIZ
 PARA MEDIR LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (F.E.M) DE UNA SEMICELDA
HAY QUE TOMAR OTRA SEMICELDA COMO PATRÓN DE COMPARACIÓN.
 LA QUE SE HA ESCOGIDO COMO PATRÓN ES LA SEMICELDA DE
HIDRÓGENO, TAMBIÉN CONOCIDA COMO ELECTRODO DE HIDRÓGENO. A
LA CUAL SE LE ASIGNADO EL VALOR DE 0,00 VOLTIOS.
 EL VOLTAJE O F.E.M. DE UNA PILA ESTÁ CONSTITUIDO POR LA
CONTRIBUCIÓN DE LAS DOS SEMIRREACCIONES.
 ESTA CONTRIBUCIÓN AL VOLTAJE ES LLAMADO POTENCIAL DE
SEMIRREACCIÓN Y SE REPRESENTA POR EL SÍMBOLO Eo, CUANDO LAS
MEDIDAS SE REALIZAN A LA TEMPERATURA DE 25 ºC, A LA
CONCENTRACIÓN 1 M Y A LA PRESIÓN DE 1 ATMÓSFERA.
= EC - EA
NE 5-i

3. ECUACIÓN DE NERNST
aA + bB cC + dD
G = (cGC + dG D ) - (aGA + bGB )
G o = (cG C + dG D ) - (aG A + bG B )
o o o o
K= [C ] c[D ] d
[A ] a[B ] b
{C}c {D}d
G = Go + RT ln
{A}a {B}b
NE1N

4. ECUACIÓN DE NERNST
Gi = Gofi + RT ln { i }
Gi = Energía libre por mol de sustancia i en un estado distinto al
estándar, medido en relación con los datos establecidos.
{ i } = Concentración activa o actividad, de la especie { i }.
{ } = Actividad o concentración activa.
El valor de la actividad de una sustancia depende de la selección
de las condiciones del estado estándar. Se acostumbra utilizar la
siguiente interpretación de la actividad.
NE2N

5. ECUACIÓN DE NERNST
1. Para iones y moléculas en solución, { i } está relacionada con la
concentración molar, donde i = coeficiente de actividad.
A medida que la solución se diluye (que son los casos de mayor
interés), i se aproxima a 1 y la actividad se aproxima a la
concentración molar.
2. Para el disolvente en una solución, { i } = iXi, donde Xi es la
fracción molar. A medida que la solución se diluye, i se aproxima
a 1. En general se supone que la actividad es 1 para las soluciones
diluidas de interés en este campo.
NE3N

6. ECUACIÓN DE NERNST
3. Para sólidos o líquidos puros en equilibrio con una solución, { i } = 1.
4. Para gases en equilibrio con una solución, { i } = iPi, donde Pi
es la presión parcial del gas en atmósferas. A medida que la presión
total disminuye, i se aproxima a 1. Cuando las reacciones se llevan
a cabo a presión atmosférica, la actividad de un gas puede ser muy
aproximada a su presión parcial.
5. Para mezclas de líquidos, { i } = Xi, donde Xi es la fracción molar.
NE4N

7. ECUACIÓN DE NERNST
Si retornamos a la ecuación
{C}c {D}d
G = Go + RT ln
{A}a {B}b
y dividendo cada término en la ecuación entre -nF, se
obtiene
G Go RT ln {C}c {D}d
= +
- nF - nF - nF {A}a {B}b
Puesto que: G = - nF E o bien
G o = - nF E o
podemos obtener lo siguiente
NE5N

8. ECUACIÓN DE NERNST
G Go
E = Eo = - nF
- nF
Sustituyendo estas expresiones en la ecuación tendremos:
E = + - RT {C}c {D}d
Eo nF ln
{A}a {B}b
donde:
n = número de electrones que intervienen en la reacción.
F = es la constante de Faraday = 23,06 kcal/volt-equivalente
(ó 96500 coulombs/equivalente).
NE6N

9. ECUACIÓN DE NERNST
Como es más conveniente trabajar con logaritmos de base 10, el
valor del coeficiente RT/F se multiplica por el factor de conversión
2,303.
Entonces a partir del valor de:
R = 8,314 Joul /grado x mol, T = 298 ºK F = 96500 col/equi.
El coeficiente 2,303 RT/F a 25 ºC se convierte en 0,0592 V, entonces la
ecuación de Nernst reducida es:
c d
E = Eo + 0,05922 log {C} {D}
n {A}a {B}b
NE7N

10. ECUACIÓN DE NERNST
Considerando que la expresión del log nos representa las especies
oxidadas sobre las especies reducidas, podemos representar la
ecuación de Nernst de esta forma:
Eo 0,0592 log {oxidadas}
E= +
n {reducidas}
Las especies oxidadas y reducidas son las que se expresan
en las semirreacciones de oxidación y reducción por separadas.
NE8N