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Die perfekte Abiturvorbereitung

Nernst-Gleichung

Gewinnung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie in der Chemie

Bisher wurden nur Zellen bei 25 °C behandelt und die Lösungen hatten stets eine Konzentration von einem Mol pro Liter.

Konzentrationsabhängigkeit der Systeme

Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind (z. B. Natrium-Schwefel-Akkumulator bei 300 °C), stimmen auch die Standardpotentiale nicht mit den real gemessenen Werten überein.

Die Nernstsche Gleichung beschreibt die korrekten Elektrodenpotentiale bei nicht standardisierten Bedingungen. Für eine beliebige Reaktion

Ox + z e- → Red

z. B. Fe3+ + e- → Fe2+

gilt:

nernst1

Oder etwas anders dargestellt:

nernstschegleichung

Die anschließende Berechnung der Potentialdifferenz einer Zelle erfolgt durch Verwendung des speziellen E-Potentials in der typischen Gleichung: EKathode – EAnode.

Die Nernstgleichung am Beispiel folgender Systeme:

  • Metall/Metallion
  • Wasserstoff/Oxoniumion
  • Hydroxidion/Sauerstoff

In der Tabelle sind verschiedene Bespiele aufgelistet, wie die Nernst-Gleichung eingesetzt werden kann.

beispielenerst-tabelle