Calculadora da equação de Nernst

A equação de Nernst a 25 °C

A forma completa da equação de Nernst é E = E° − (RT / nF) · ln(Q), em que R é a constante dos gases, T é a temperatura em kelvin, n é o número de elétrons transferidos e F é a constante de Faraday. Na temperatura habitual de laboratório, 25 °C (298,15 K), e passando do logaritmo natural para o logaritmo de base 10, o fator 2,303 · RT / F se reduz a cerca de 0,0592 V, o que dá a forma prática:

E = E° − (0,0592 / n) · log10(Q)

• E°: o potencial padrão da célula (V), obtido em uma tabela de potenciais padrão de redução como E°(cátodo) − E°(ânodo).
• n: o número de mols de elétrons transferidos na reação de oxirredução balanceada.
• Q: o quociente reacional, [produtos] / [reagentes] (sólidos e líquidos puros são omitidos; para gases usam-se as pressões parciais em atm).

Exemplo resolvido

Considere a pilha de Daniell, Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu, com E° = 1,10 V e n = 2. Suponha [Zn²⁺] = 1,0 M e [Cu²⁺] = 0,010 M, de modo que Q = [Zn²⁺] / [Cu²⁺] = 1,0 / 0,010 = 100.

E = 1,10 − (0,0592 / 2) · log10(100) = 1,10 − 0,0296 · 2 ≈ 1,041 V

Diluir os íons de cobre reduz o potencial da célula, exatamente como prevê o princípio de Le Chatelier.

Como Q desloca o potencial

Erros comuns

• n errado. Balanceie primeiro a reação de oxirredução: n são os elétrons que de fato se cancelam entre as duas semirreações, e não o maior dos dois números.
• Q montado de forma incorreta. Deixe de fora sólidos e líquidos puros, use concentrações molares para os solutos e pressões parciais (atm) para os gases.
• Supor que são sempre 25 °C. A constante 0,0592 depende da temperatura. Em outras temperaturas, recalcule 2,303 · RT / F.
• Confusão de sinal. Um E positivo indica que a reação, do jeito que está escrita, é espontânea (ΔG < 0); um E negativo indica que a reação inversa é a favorecida.