Nernst-ligningen

I elektrokemi er Nernst-ligningen (eller Nernsts lov) en ligning, der (i samspil med andre oplysninger) kan bruges til at bestemme ligevægtsredoxpotentialet for en halvcelle i en elektrokemisk celle. Ligningen er navngivet efter den tyske fysiske kemiker, der først formulerede den, Walther Nernst.

De to ligninger for disse to tilfælde (halvcelle, helcelle) er følgende:

${\displaystyle E_{\text{red}}=E_{\text{red}}^{0}-{\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {a_{\text{red}}}{a_{\text{ox}}}}}$    (halvcelleredoxpotentiale)

${\displaystyle E_{\text{cell}}=E_{\text{cell}}^{0}-{\frac {RT}{zF}}\ln Q}$,

hvor

• ${\displaystyle E_{\text{red}}}$ er redoxpotentialet for en halvcelle
• ${\displaystyle E_{\text{red}}^{0}}$ er standardpotentialet
• ${\displaystyle E_{\text{cell}}}$ er cellepotentialet (elektromotorisk spænding)
• ${\displaystyle E_{\text{cell}}^{0}}$ er standardpotentialet for cellen
  • Alle de ovenforstående måles i volt.
• R er gaskonstanten: R = 8,314472 J K⁻¹ mol⁻¹
• T er den absolutte temperatur i kelvin: T = T_°C + 273,15.
• a er den kemiske aktivitet for den relevante X. ${\displaystyle a_{X}=\gamma _{X}[X]}$, hvor ${\displaystyle \gamma _{X}}$ er aktivitetskoefficienten for X.
• F er Faraday-konstanten, antal coulomb per mol elektroner: F = 9,6485309×10⁴ C mol⁻¹
• z er antal elektroner overført i reaktionen
• Q er reaktionkvotienten.

Ved stuetemperatur (25 °C), kan RT/F opfattes som en konstant og erstattes af 25,679 mV for celler.