Esimene samm on raku reaktsiooni ja raku kogupotentsiaali määramine.
Selleks, et lahter oleks galvaaniline, E0kamber > 0.
(Märkus: ülevaade Galvaaniline lahter Näide galvaanilise elemendi raku potentsiaali leidmise meetodi probleem)
Selleks, et see reaktsioon oleks galvaaniline, peab kaadmiumi reaktsioon olema järgmine: oksüdatsioonireaktsioon. Cd → Cd2+ + 2 e- E0 = +0,403 V
Pb2+ + 2 e- → Pb E0 = -0,126 V
Rakkude kogureaktsioon on:
Pb2+(aq) + Cd (s) → Cd2+(aq) + Pb (s)
ja E0kamber = 0,403 V + -0,126 V = 0,277 V
Nernsti võrrand on järgmine:
Ekamber = E0kamber - (RT / nF) x lnQ
kus
Ekamber on raku potentsiaal
E0kamber "normaalne rakupotentsiaal"
R on gaasi konstant (8,3145 J / mol · K)
T on absoluutne temperatuur
n on arv mutid raku reaktsiooni teel üle kantud elektronide arv
F on Faraday konstant 96485,337 C / mol)
Q on reaktsiooni jagatis, kus
Q = [C]c· [D]d / [A]a· [B]b
kus A, B, C ja D on keemilised liigid; ja a, b, c ja d on tasakaalustatud võrrandi koefitsiendid:
a A + b B → c C + d D
Selles näites on temperatuur 25 ° C või 300 K ja reaktsioonis kanti üle 2 mooli elektrone.
RT / nF = (8,3145 J / mol · K) (300 K) / (2) (96485,337 C / mol)
RT / nF = 0,013 J / C = 0,013 V
Ainus, mis järele jääb, on leida reaktsiooni jagatis Q.
Q = [tooted] / [reagendid]
(Märkus. Reaktsioonikoguse arvutamisel jäetakse puhtad vedelad ja tahked reagendid või saadused välja.)
Q = [Cd2+] / [Lk2+]
Q = 0,020 M / 0,200 M
Q = 0,100
Kombineeri Nernsti võrrandisse:
Ekamber = E0kamber - (RT / nF) x lnQ
Ekamber = 0,277 V - 0,013 V x ln (0,100)
Ekamber = 0,277 V - 0,013 V x -2,303
Ekamber = 0,277 V + 0,023 V
Ekamber = 0,300 V