Nernst-Gleichung

Die Nernst-Gleichung (benannt nach Walther Nernst) folgt direkt aus dem elektrochemischen Gleichgewicht und beschreibt die Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials eines Redox-Paares (Ox + z e−



⇌


{\displaystyle \rightleftharpoons }
Red)




E
=

E

0


+



R
T



z

e


F



ln
⁡



a


O
x




a


R
e
d







{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {RT}{z_{e}F}}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}
Durch Zusammenfassen der Naturkonstanten R und F und Berechnung für die feste Temperatur von 25 °C (298 K) vereinfacht sich diese Form für die praktische Anwendung zu:




E
=

E

0


+



8,314



J

m
o
l
⋅
K



⋅
298


K




z

e


⋅
96485,336



C

m
o
l






ln
⁡



a


O
x




a


R
e
d





=

E

0


+



8,314
⋅
298


J




z

e


⋅
96485,336


C




ln
⁡



a


O
x




a


R
e
d





≈

E

0


+



0,025
7


V



z

e




ln
⁡



a


O
x




a


R
e
d







{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {8{,}314\ \mathrm {\frac {J}{mol\cdot K}} \cdot 298\ \mathrm {K} }{z_{e}\cdot 96485{,}336\ \mathrm {\frac {C}{mol}} }}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}=E^{0}+{\frac {8{,}314\cdot 298\ \mathrm {J} }{z_{e}\cdot 96485{,}336\ \mathrm {C} }}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}\approx E^{0}+{\frac {0{,}0257\ \mathrm {V} }{z_{e}}}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}