Calculadora de la Ecuación de Nernst

Potencial estándar en condiciones estándar (25°C, 1M)
Moles de electrones transferidos en la reacción
Concentración de la especie reducida en molaridad (M)
Concentración de la especie oxidada en molaridad (M)
Temperatura de reacción (por defecto 25°C)

Ecuación de Nernst

La ecuación de Nernst calcula el potencial de electrodo de una semicelda en reacciones electroquímicas:

E = E⁰ - (RT/nF) ln(Q)

A 25°C (298K), esto se simplifica a:

E = E⁰ - (0.0592/n) log([Cred]/[Cox])

Variables:
  • E: Potencial de electrodo (V)
  • E⁰: Potencial estándar de electrodo (V)
  • n: Número de electrones transferidos
  • [Cred]: Concentración de la forma reducida (M)
  • [Cox]: Concentración de la forma oxidada (M)
  • R: Constante de los gases (8.314 J/mol·K)
  • T: Temperatura (K)
  • F: Constante de Faraday (96485 C/mol)

Guía Interactiva de la Ecuación de Nernst

La ecuación de Nernst es una ecuación fundamental en electroquímica que relaciona el potencial de reducción de una reacción electroquímica con el potencial estándar de electrodo, la temperatura y las actividades (a menudo aproximadas por concentraciones) de las especies químicas que se reducen y oxidan.

Fue desarrollada por el químico alemán Walther Nernst en 1889 y se utiliza para calcular:

  • El potencial de celda en condiciones no estándar
  • Constantes de equilibrio para reacciones redox
  • Concentración de iones en solución
  • pH de soluciones usando electrodos de pH

  1. Ingrese el Potencial Estándar de Electrodo (E⁰): Este es el potencial en condiciones estándar (25°C, concentraciones 1M, presión 1 atm).
  2. Ingrese el Número de Electrones (n): Los moles de electrones transferidos en la reacción redox.
  3. Ingrese las Concentraciones: Proporcione las concentraciones de las formas reducida ([Cred]) y oxidada ([Cox]).
  4. Ajuste la Temperatura (opcional): Por defecto es 25°C. Cambie si su reacción está a una temperatura diferente.
  5. Seleccione la Constante de los Gases (opcional): Elija las unidades apropiadas según sus necesidades.
  6. Haga clic en Calcular: La calculadora computará el potencial de electrodo y mostrará los pasos detallados.

La ecuación de Nernst tiene numerosas aplicaciones en química y biología:

  • Baterías: Predecir el voltaje de celda bajo diferentes condiciones
  • Medición de pH: Los electrodos de vidrio para pH funcionan basados en la ecuación de Nernst
  • Sistemas Biológicos: Calcular potenciales de membrana en células
  • Estudios de Corrosión: Comprender procesos de corrosión electroquímica
  • Química Analítica: Electrodos selectivos de iones para medir concentraciones específicas de iones

Ejemplo 1: Celda de Zinc-Cobre

Para la reacción: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Potenciales estándar: E⁰(Zn²⁺/Zn) = -0.76V, E⁰(Cu²⁺/Cu) = +0.34V

Si [Zn²⁺] = 0.1M y [Cu²⁺] = 0.01M, n=2:

Ecelda = 1.10V - (0.0592/2) log(0.1/0.01) = 1.10V - 0.0296 = 1.07V

Ejemplo 2: Electrodo de Hidrógeno

Para 2H⁺ + 2e⁻ → H₂, E⁰ = 0V

A pH=7 ([H⁺]=10⁻⁷M), PH₂=1atm, n=2:

E = 0V - (0.0592/2) log(1/(10⁻⁷)²) = -0.414V

Representación Gráfica

Controles del Gráfico

Historial de Cálculos

Fecha E⁰ (V) n [Cred] [Cox] Resultado (V) Acciones