پتانسیل های تعادل و معادله نرنست

View Categories

پتانسیل های تعادل و معادله نرنست

1 min read

پتانسیل های تعادل و معادله نرنست
یک واکنش ردوکس خودسرانه و احتمالاً چند الکترونی را در نظر بگیرید که شامل تعدادی از گونه های i است که به صورت تعریف شده است .
که ν i ضریب استوکیومتری گونه های واکنش دهنده شاخص i و n تعداد الکترون های شرکت کننده است.
پتانسیل تعادل واکنش الکترود، Eq (V)، پتانسیل الکترود (تفاوت بین پتانسیل فاز الکترود و فاز الکترولیت، ) است که برای آن نرخ خالص واکنش (و چگالی جریان محلی، loc ) صفر است .
پتانسیل تعادل مستقیماً با تغییر انرژی آزاد گیبس در گونه واکنش دهنده، ΔG ، مرتبط است.
از آنجایی که انرژی آزاد گونه های واکنش دهنده وابسته به غلظت است، پتانسیل تعادل نیز وابسته به غلظت (فعالیت) است. Eq معمولاً با توجه به معادله نرنست تعریف می شود
که در آن Eq ، ref (V) پتانسیل تعادل برای یک حالت مرجع است که برای آن تمام فعالیت های گونه i (بدون واحد) برابر با مجموعه انتخابی از فعالیت های مرجع i، ref (بدون واحد) است.
برای راه حل های ایده آل، فعالیت ها با غلظت جایگزین می شوند. شرایط استاندارد مربوط به غلظت مرجع 1M برای گونه های محلول در الکترولیت، فشار جزئی 1 atm برای گونه های گازی است. فعالیت های ثابت 1 برای گونه های جامد (فلزی) و حلال ها استفاده می شود.