Vergelijking van Nernst

Moderator: ArcherBarry

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 12

Vergelijking van Nernst

Mijne dames en heren,

mijn vraag is misschien reeds gesteld op dit forum maar ik vind het antwoord niet (ja, ik heb al zitten zoeken).

Ik zal eerst paar voorbeeldjes geven:

Een koperstaaf in een 0,2M CuSO4-oplossing:

E = E° - 0,059/2*log1/[Cu2+]

Een zilver-zilverchloride in een 0,1M KCL-oplossing:

E = E° - 0,059*log[Cl-]

Een Pt-elektrode gedompeld in een oplossing van 0,30M KMnO4 en 0,20M MnSO4 en 0,02M HCl

E = E° - 0,059/5 * log [Mn2+]/[MnO4-][H+]^8

En dan nu mijn vraag... ik dacht eerst dat positieve ionen altijd in de noemer kwamen te staan en negatieve in de teller, maar met die laatste formule lijkt dit niet te kloppen. In de cursus wordt echter die laatste formule veranderd in

E= E° - 0,059/5 * 8 * pH + 0,059/5 log [Mn04-]/[Mn2+]

Hier staat in de laatste term wel de negatieve in de teller en positieve in de noemer maar het teken van de log is veranderd... en hoe ze aan die term met de pH komen weet ik al helemaal niet... DUS: is er een bepaalde vuistregel van waar ik wat invul? en hoe komen ze aan die laatste formule?

(domme vragen bestaan niet :) ...hoopik 8-) )

Berichten: 1.122

Re: Vergelijking van Nernst

Klopt. Het verschil tussen de twee formules zit in het '+' en '-' teken. Draai je die om dan keert de breuk ook om (de teller en de noemer worden dan dus omgewisseld). Dit omdat het een logaritmische functie betreft. Het maakt niet uit welke je gebruikt want met beide functies verkrijg je hetzelfde resultaat.

Berichten: 12

Re: Vergelijking van Nernst

dus moet je ervoor zorgen dat het negatieve ion in de teller komt? ik snap nu wel het pH gedeelte (pH = -log[H+] dus is hetzelfde als log1/[H+] )maar ik snap niet waarom ze het 2de deel ook omdraaien?

Gebruikersavatar
Berichten: 4.771

Re: Vergelijking van Nernst

Ik heb de formule van Nernst zo geleerd:

Cu --> Cu2+ + 2e-

E = E0 + 0,059/2 * log [Cu2+]

Analoog voor de tweede reactie:

Ag + Cl- --> AgCl + e-

E = E0 + 0,059/2 * log (1/[Cl-])

Dat is gelijk aan wat jij geeft, omdat log 1/x gelijk is aan -log x.

Je moet dus wel goed kijken hoe je de reactievergelijking opschrijft. Als de reactie als oxidatie wordt opgeschreven (in mijn voorbeelden) dan komt er een + voor de log. schrijf je hem als reductie op (kennelijk is dat zo in jouw voorbeelden) dan komt er een - voor de log.

Boven de breukstreep komen altijd de componenten RECHTS van de pijl in de reactievergelijking. Onder de breukstreep dus die van links.

Vaste stoffen komen niet in de vergelijking.

In het geval van de derde reactie:

MnO4- + 8H+ --> Mn2+ + 4H2O + 5e-

wordt de vergelijking:

E = E0 + 0,059/5 * log ([Mn2+]/[MnO4-][H+]8

Als je de reactie andersom opschrijft wordt de + voor de log een - en krijg je, na wat omwerking, jouw vergelijking.

Besef hierbij dat log xa gelijk is aan a*log x

en dat -log [H+] gelijk is aan de pH

Berichten: 13

Re: Vergelijking van Nernst

Ik denk niet dat je kan zeggen dat negatieve ionen steeds in de teller of steeds in de noemer komen. Want wat bijvoorbeeld bij een reductie van Fe2+ naar Fe3+, enkel positieve ionen!

Het zit zo: we spreken af dat we steeds een minteken schrijven voor de log. Dan is het zo dat in het logaritme de evenwichtsconstante van de reductiereactie zal staan. Let wel dat er geen vaste stoffen in de evenwichtsvergelijking staan.

Dus voor Fe2+ ->Fe3+ + e-

E°=E(Fe2+/Fe3+)-0.059*log(Fe3+/Fe2+)

Is het zo duidelijk?

Mart&Sit

Berichten: 12

Re: Vergelijking van Nernst

ja ik begin het te snappen, maar bij marjanne staat nu dit:

In het geval van de derde reactie:

MnO4- + 8H+ --> Mn2+ + 4H2O + 5e-

wordt de vergelijking:

E = E0 + 0,059/5 * log ([Mn2+]/[MnO4-][H+]8

Moet het geen - zijn? dus:

E = E0 - 0,059/5 * log ([Mn2+]/[MnO4-][H+]8

Gebruikersavatar
Berichten: 4.771

Re: Vergelijking van Nernst

Chips, ik heb het niet helemaal goed gedaan, ja... :)

De Nernst-formule is correct.

De reactievergelijking is niet goed: de 5e- moeten aan de linkerkant van de pijl staan 8-)

Kijk maar naar de totale lading links en rechts van de pijl.

:D

Gebruikersavatar
Berichten: 4.771

Re: Vergelijking van Nernst

Ahum, en dan is de Nernst-formule toch niet goed.

Er moet dan idd. een - staan, want met de 5e´tjes links van de pijl is het de reductiereactie.

Nou ja, ik ben toch drie weken weg (vakantie).

Berichten: 12

Re: Vergelijking van Nernst

schandalig:p

neej geintje, bedankt voor de hulp mense:) het had leuker geweest als ze in men cursus idd overal - hadde gebruikt in de formule ipv alles constant te switchen:(

Berichten: 1.122

Re: Vergelijking van Nernst

Want wat bijvoorbeeld bij een reductie van Fe2+ naar Fe3+, enkel positieve ionen!
Bedoel je soms oxidatie....? 8-)

Gebruikersavatar
Berichten: 4.771

Re: Vergelijking van Nernst

Hij bedoelde dat het aantal electronen van het Fe2+-ion werd gereduceerd als het naar Fe3+ gaat. 8-)

Gebruikersavatar
Berichten: 6.853

Re: Vergelijking van Nernst

Het helpt als je niet alleen de preciese formule onthoudt, maar ook wat hij doet.

De formule zorgt ervoor dat de opbrengst van een elektrochemische cel steeds lager wordt als de concentratie aan produkten toeneemt, en/of de concentratie aan uitgangsstoffen lager wordt.

En omgekeerd voor een elektrolysecel: de benodigde spanning neemt toe als de concentratie aan produkten toeneemt, en/of de concentratie aan uitgangsstoffen lager wordt.

Je moet bij een elektrolysecel steeds harder tegen de elektronen duwen om de reactie "verder weg" te krijgen van het evenwicht, en een batterijcel die zelf naar zijn evenwicht toe reageert gaat steeds minder hard tegen de elektronen duwen.

Door dit even te controleren weet je altijd zeker dat je het teken van de log-term goed hebt!

Reageer