10.2: Підключення до ΔG

Нагадаємо, що крім того, що використовується як критерій спонтанності,$\Delta G$ також вказана максимальна кількість роботи без p-v, яку система може виробляти при постійній температурі та тиску. А оскільки w _e не p-v робота, це здається природним приляганням, що

$$\Delta G = -nFE$$

Якщо всі реагенти і продукти в електрохімічній комірці знаходяться в їх стандартних станах, то випливає, що

$$\Delta G^o = -nFE^o$$

де$E^o$ - стандартний потенціал клітини. Відзначаючи, що молярна зміна функції Гіббса може бути виражена через коефіцієнт реакції$Q$ на

$$\Delta G = \Delta G^o + RT \ln Q$$

з цього випливає, що

$$-nFE = -nFE^o + RT \ln Q$$

Розподіл на$–nF$ врожайність

$$E = E^o - \dfrac{RT}{nF} \ln Q$$

який є рівнянням Нернста. Це співвідношення дозволяє обчислити потенціал клітини електрохімічної клітини в залежності від специфічної активності реагентів і продуктів. У рівнянні Нернста n - кількість електронів, переданих на реакційний еквівалент. Для питомої реакції, запряженої Вольта в його вихідному акумуляторі, Е ^о = 0,763 В (при 25 ^о С) і$n = 2$. Отже, якщо іони Zn ²⁺ і H ⁺ знаходяться в концентрації, яка дає їм одиничну активність, а газ Н ₂ знаходиться при парціальному тиску, що дає йому одиницю неміцності:

$$E = 0.763\,V - \dfrac{RT}{nF} \ln (1) = 0/763$$