DemonstraçõesDemonstração - Lei de Nernst

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emanuel9393
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Jul 2012 04 22:44

Demonstração - Lei de Nernst

Mensagem não lida por emanuel9393 »

Hipótese:
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Demonstre que a força eletromotriz de uma pilha seca, nas condições normais de temperatura e pressão, é dada exclusivamente em função das concentrações de espécies ativas em oxi-redução nessa pilha.

Demosntração
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Seja T a temperatura padrão das espécies ativas. A variação entrópica de estado dessas espécias é dada pela equação de Hussel-Nernst:
G \, = \,G^{0} \, + \, R\cdot T \cdot \ln \, Q \,\,\,\, (I)
Mas, pela lei de atividade das massas, temos que:
G \, = \, - \, n \cdot F \cdot E \,\,\,\, (II)
Substituindo (II) em (I):
- \,  n\cdot F \cdot E \, = \, - \, n \cdot F \cdot E^{0} \, + \, R \cdot T \cdot \ln \, Q \\ \\ \frac{- \,  n\cdot F \cdot E}{\left(-n\cdot F\right)} \, = \, \frac{- \, n \cdot F \cdot E^{0}}{\left(- \, n \cdot F\right)} \, + \, \frac{R \cdot T \cdot \ln \, Q}{\left(- \, n \cdot F\right)} \,\,\, \Rightarrow \,\,\, E \, = \, E^{0} \, - \, \frac{R \cdot T}{n \cdot F} \cdot \ln \, Q
Uma vez que as espécies se encontram nas CNTP, podemos considerar \frac{R \cdot T}{n \cdot F} \, = \, k. Onde k é constante:
E \, = \, E^{0} \, - \, \frac{R \cdot T}{n \cdot F} \cdot \ln \, Q \,\,\, \Longrightarrow \,\,\, \boxed{\boxed{E \, = \, E_{0} \, - \, k \cdot \, \ln \, Q}}
Como podemos observar, nas condições normais de temperatura e pressão, a força eletromotriz (E) é dada pelo quoeficente de reação (Q) das espécies que se oxidam e se reduz na células eletrolíticas da pilha.

Última edição: emanuel9393 (Qua 04 Jul, 2012 22:44). Total de 1 vez.


As modernas teorias científica afirmam que em dentro de 5 bilhões de anos, a humanidade presenciará a morte do sol. Imagine como seria presenciar esse evento...

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