Równanie Nernsta – definicja i wzór

Potencjału dowolnej elektrody nie da się bezpośrednio zmierzyć ani obliczyć. Można jedynie, przez pomiar siły elektromotorycznej ogniwa utworzonego z badanej elektrody i innej elektrody, przedstawić liczbowo wielkości potencjału danej elektrody, w stosunku do potencjału elektrody porównawczej. Za równy zeru został uznany potencjał elektrody wodorowej i w stosunku do niego wyznacza się potencjał innych elektrod.

Wielkość potencjału elektrycznego, jaki powstaje na granicy faz metal – roztwór określa równanie Nernsta:

\(E^c = E^0 - {{RT} \over zF} ln {{c_{red} \over c_{ox}}}\)

gdzie Ec to potencjał półogniwa przy stężeniu jonów równym c, E0 jest potencjałem standardowym (wielkość charakterystyczna dla danego układu), R to stała gazowa (8,314 J/K*mol), T to temperatura podana w skali Kelvina, F to stała Faraday'a (96500 C), z określa liczbę elektronów przenoszonych w reakcji redoks (w reakcji połówkowej), a cred i cox to stężenia molowe kolejno zredukowanej i utlenionej formy jonów.

Dla temperatury standardowej tj. 298 K równanie przyjmuje postać:

\(E^c = E^0 - {{59.16mV} \over z} log {{c_{red} \over c_{ox}}}\)