equazione di Nernst

di Andrea Ciccioli - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)

equazione di Nernst

Andrea Ciccioli

Equazione che esprime la dipendenza della forza elettromotrice di una cella elettrochimica dalle attività termodinamiche dei composti coinvolti nella reazione di ossidoriduzione responsabile del suo funzionamento (processo elettromotore). Dato il seguente processo elettromotore generico

AA + BB → CC + DD

forma

l’equazione di Nernst ha la seguente forma:

dove ΔE (pari alla differenza tra i potenziali catodico e anodico) è la forza elettromotrice della cella, aA, aB, aC, aD sono le attività delle specie A, B, C e D, T è la temperatura assoluta, R la costante universale dei gas, F la costante di Faraday, n il numero di elettroni scambiati nella reazione e ΔE° il valore che la forza elettromotrice assume nel caso in cui le attività di tutte le specie siano unitarie, cioè le specie si trovino tutte nei rispettivi stati standard. Come stati standard vengono solitamente definiti per i gas lo stato corrispondente alla pressione di 1 bar, per le sostanze disciolte in soluzione lo stato a concentrazione molale o molare unitaria. Quando il comportamento dei gas o delle soluzioni è ben approssimato da quello ideale, nell’equazione di Nernst le attività vengono sostituite, rispettivamente, dalle pressioni parziali espresse in bar e dalle concentrazioni molali o molari. Nelle applicazioni a temperatura ambiente spesso l’equazione viene scritta ponendo T=298 K e sostituendo il logaritmo naturale con quello decimale, per dare la forma numerica (forza elettromotrice espressa in volt):

formula

L’equazione di Nernst e le sue varianti valide per sistemi elettrochimici più complessi sono alla base di molti dispositivi analitici usati per misurare valori di attività, concentrazione, pressione parziale di sostanze in vari sistemi applicativi (per es., misura del pH in soluzioni acquose, misure di ossigeno in miscele aria/combustibile, misure di concentrazione di ioni metallici in sistemi biologici).

→ Elettrochimica; Sistemi chimico-fisici: autorganizzazione

Vedi anche
elettrochimica Parte della chimica fisica che tratta dei processi di trasformazione dell’energia chimica in energia elettrica e viceversa, e quindi si occupa in particolare delle reazioni chimiche che provocano un movimento di cariche elettriche, o sono provocate da esso. Sistemi elettrochimici Un tipico sistema elettrochimico ... pila Araldica Tipo di pezza onorevole (➔ pezze). Chimica e fisica Dispositivo generatore di corrente elettrica per trasformazione di energia chimica. La p. di Volta La prima p. fu ideata e costruita da A. Volta, che ne dette notizia alla Royal Society di Londra il 20 marzo 1800. Volta pervenne a tale realizzazione ... elettrolisi Insieme dei fenomeni attraverso i quali, quando si applica un campo elettrico sufficientemente elevato ai capi di due elettrodi immersi in una soluzione elettrolitica, le specie cariche presenti nella soluzione subiscono delle modificazioni chimiche. Dei due elettrodi immersi nella soluzione, quello ... corrosione Fenomeno chimico che provoca il graduale deterioramento di una sostanza solida, per lo più un metallo, per effetto di agenti esterni. Il processo di corrosione Quasi tutti i metalli esistono in natura sotto forma di composti, e i processi di estrazione dei metalli dai minerali richiedono l’impiego di ...
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Vocabolario
equazióne
equazione equazióne s. f. [dal lat. aequatio -onis, der. di aequare «uguagliare»]. – Propr., uguaglianza, uguagliamento, pareggiamento. Il termine, raro con uso generico (si adopera tuttavia, a volte, nel linguaggio letter. e in frasi di...
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disforia di genere loc. s.le f. Condizione di intensa e persistente sofferenza causata dal sentire la propria identità di genere diversa dal proprio sesso anatomico. ♦ «Come ha appena detto la compagna transgender...». I delegati di fabbrica...