Jak pH ovlivňuje Nernstovu rovnici? + Příklad

Jak pH ovlivňuje Nernstovu rovnici? + Příklad
Anonim

pH neovlivňuje Nernstovu rovnici.

Ale Nernstova rovnice předpovídá buněčný potenciál reakcí závislých na pH.

Pokud se H podílí na buněčné reakci, pak hodnota #E# bude záviset na pH.

Pro poloviční reakci, 2H + 2e H, # E ^ ° # = 0

Podle Nernstovy rovnice

#E_ "H / H " = E ^ ° - (RT) / (zF) lnQ = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) #

Li #P_ "H " # = 1 atm a # T # = 25 ° C, #E_ "H / H " = - (RT) / (zF) ln ((P_ "H ") / ("H " ^ 2)) = - ("8.314 J · K" ^ - 1 × "298,15 K") / ("2 × 96 485 J · V" ^ - 1) × ln (1 / "H " ^ 2) # = 0,012 85 V × 2ln H = 0,02569 V × 2,303log H #

#E_ "H / H " = "-0.059 16 V × pH" #

PŘÍKLAD

Vypočítejte buněčný potenciál pro následující buňku jako funkci pH.

Cu² (1 mol / l) + H (1 atm) Cu (s) + 2H (aq)

Řešení

Cu² + 2e Cu; # E ^ ° # = +0,34 V

H -> 2H2 + 2e; # E ^ ° # = 0

Cu2 + + H + Cu + 2H2; # E ^ ° # = +0,34 V

#E_ "Cu² / Cu" ^ ° # = E ^ ° - (RT) / (zF) ln (1 / Cu²) = E ^ ° + 0 = +0,34 V

#E_ "H / H " = -E_ "H / H " # = 0,059 16 V × pH

#E_ "buňka" # = (0,034 + 0,059 16 × pH) V