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Calculadora de la ecuación de Nernst: potencial de celda en condiciones no estándar

Calcula el potencial real de una celda electroquímica en condiciones no estándar con la ecuación de Nernst, a partir de E°, los electrones transferidos, Q y la temperatura.

Potencial estándar de la celda E°

Electrones transferidos (n)

Cociente de reacción Q

Temperatura

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Cómo funciona

E = E° − (R·T ÷ n·F)·ln Q · a 298 K: E ≈ E° − (0.0592 ÷ n)·log₁₀ Q · F = 96,485 C/mol

La ecuación de Nernst corrige el potencial estándar de una celda según las concentraciones (o presiones) reales de las especies, que se resumen en el cociente de reacción Q. Conforme avanza la reacción, Q aumenta y el potencial baja; en el equilibrio Q = K y el potencial llega a cero: la pila se descargó. A 25 °C las constantes se agrupan en la forma práctica E = E° − (0.0592/n)·log₁₀Q.

Ejemplo resuelto

Una pila de Daniell (Zn/Cu) tiene E° = 1.10 V y transfiere n = 2 electrones. Si Q = 1, el término logarítmico vale cero y E = 1.10 V. Con Q = 0.5 a 298.15 K: E = 1.10 − (0.0592/2)·log₁₀(0.5) = 1.10 + 0.0089 = 1.1089 V; con Q = 2 baja a 1.10 − 0.0089 = 1.0911 V.

Fuentes: Nernst equation — Wikipedia

Preguntas frecuentes

¿Qué es el cociente de reacción Q?

Tiene la misma forma que la constante de equilibrio K, pero con las concentraciones y presiones del momento y no las del equilibrio. Indica qué tan lejos está la reacción del equilibrio y hacia qué lado.

¿Por qué baja E mientras la pila funciona?

Al acumularse productos, Q crece y el término (RT/nF)·ln Q se hace mayor, así que se resta más a E°. Cuando Q llega a K el potencial es cero y ya no se puede obtener trabajo útil.

¿Cuándo puedo usar el atajo 0.0592/n?

Solo a 298 K (25 °C). Ese número agrupa R, F, la temperatura y el cambio de ln a log₁₀. A otras temperaturas usa la forma completa RT/nF, que es la que aplica esta calculadora.

¿Qué pasa si Q es menor que 1?

El logaritmo es negativo, así que el potencial queda por encima de E°. Ocurre cuando hay más reactivos que productos respecto a las condiciones estándar.

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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.