Persamaan Nernst beserta Contoh Soalnya

Dalam bidang sains dikenal yang namanya persamaan Nernst, berikut ini adalah uraian mengenai persamaan Nernst dilengkapi dengan contoh soalnya. Semoga uraian persamaan Nernst dan contoh soalnya bermanfaat untuk kamu.

Persamaan Nernst digunakan untuk menghitung tegangan dari sel elektrokimia atau untuk menemukan konsentrasi salah satu komponen sel. Berikut ini adalah persamaan Nernst dan contoh bagaimana untuk menerapkannya untuk memecahkan masalah.

Persamaan Nernst dapat digunakan untuk melakukan perhitungan yang berkaitan dengan sel elektrokimia

Persamaan Nernst:
Esel = E0sel – (RT / nF) lnQ
Esel = potensial sel di bawah kondisi tidak standar (V)
E0sel = potensial sel dalam kondisi standar
R = gas konstan, yaitu 8.31 (volt-coulomb) / (mol-K)
T = temperatur (K)
n = jumlah mol elektron yang dipertukarkan dalam reaksi elektrokimia (mol)
F = konstanta Faraday, 96.500 coulomb / mol
Q = hasil bagi reaksi , yang merupakan ungkapan kesetimbangan dengan konsentrasi awal daripada konsentrasi kesetimbangan

Persamaan Nernst dapat diturunkan menjadi:

Esel = E0sel – (2.303 . RT / nF) logQ
Pada suhu 298K, Esel = E0sel – (0,0591 V / n) log Q

Contoh soal persamaan Nernst

Soal No. 1) Sebuah elektroda seng terendam dalam 0.80 M Zn asam 2 + solusi yang dihubungkan oleh jembatan garam ke 1,30 M Ag + larutan yang mengandung elektroda perak. Menentukan tegangan awal sel pada 298K.

Kecuali Anda telah melakukan beberapa menghafal serius, Anda harus berkonsultasi dengan pengurangan standar potensi meja, yang akan memberikan informasi berikut:

E 0 red : Zn 2+ aq + 2e → Zn s = -0,76 V

E 0 red : Ag + aq + e → Ag s = 0,80 V

E sel = E 0 sel – (0,0591 V / n) log Q

Q = [Zn 2+ ] / [Ag + ] 2

Reaksi berlangsung spontan sehingga E 0 adalah positif. Satu-satunya cara untuk itu terjadi adalah jika Zn teroksidasi (0,76 V) dan perak berkurang (0,80 V). Setelah Anda menyadari bahwa, Anda dapat menulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel dan dapat menghitung E 0 :

Zn s → Zn 2+ aq + 2e dan E 0 lembu = 0,76 V

2ag + aq + 2e → 2ag s dan E 0 red = 0,80 V

yang ditambahkan bersama-sama untuk menghasilkan:

Zn s + 2ag + aq → Zn 2+ sebuah + 2ag s dengan E 0 = 1,56 V

Sekarang, menerapkan persamaan Nernst:

Q = (0.80) / (1,30) 2

Q = (0.80) / (1,69)

Q = 0,47

E = 1,56 V – (0,0591 / 2) log (0,47)

E = 1,57 V

Soal No. 2) Sebuah elektroda seng terendam dalam larutan asam 0,80 M, lautan Zn2+ yang dihubungkan oleh jembatan garam ke 1,30 M larutan Ag+ mengandung elektroda perak. Tentukan tegangan awal sel pada 298 K.

Jawaban:
E0red: Zn2+ (aq) + 2e → Zn(S) = -0,76 V

E0red: Ag+ (aq) + e → Ag (s) = 0,80 V

Esel = E0sel – (0,0591 V / n) log Q

Q = [Zn2+] / [Ag+] 2

Reaksi spontan sehingga hasil E0 adalah positif. Satu-satunya cara untuk itu terjadi adalah jika Zn teroksidasi (0,76 V) dan perak berkurang (0,80 V). Setelah Anda menyadari bahwa, Anda dapat menulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel dan dapat menghitung E0:
Zn(s) → Zn2 +(aq) + 2e dan E0oksidasi = 0,76 V
2ag + (aq) + 2e → 2Ag (s) dan E0red = 0,80 V
yang ditambahkan bersama-sama untuk menghasilkan:
Zn (s) + 2Ag+ (aq) → Zn2+ (aq) + 2Ag (s) dengan E0 = 1,56 V

Sekarang, menerapkan persamaan Nernst:
Q = (0.80) / (1.30) 2
Q = (0.80) / (1.69)
Q = 0,47
E = 1,56 V – (0,0591 / 2) log (0.47)
E = 1,57 V

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *