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12.3   Ecuación de Nernst: efectos de las concentraciones

sobre los potenciales

Los potenciales de la lista que aparece en la tabla 12.1 se determinaron para el caso en 

que las concentraciones tanto de la forma oxidada como de la reducida (y todas las otras 

especies) estaban en actividad 1, y se llaman potenciales estándar, designados por E

0

Volta estableció originalmente tablas empíricas de E

0

 en condiciones muy controladas y 

definidas. Nernst las volvió prácticas estableciendo relaciones cuantitativas entre el poten-

cial y las concentraciones. Este potencial depende de la concentración de la especie y 

varía con respecto a un potencial estándar. Esta dependencia del potencial se describe en 

la ecuación de Nernst:

3

 

aOx 

ne



 

É bRed (12.17)

 

E 

E

0

 

2.3026RT



nF

 log 

[Red]

b



[Ox]

a

 (12.18)

donde  E es el potencial de reducción a las concentraciones específicas; n, el número de 

electrones que participan en la semirreacción (equivalentes por mol); R, la constante de los 

gases (8.3143 V coul grado

1 

mol

1

);  T es la temperatura absoluta, y F la constante de 

Faraday (96 487 coul eq

1

). A 25°C (298.16 K), el valor de 2.3026RT/F es 0.05916, o 

1.9842 

 10

4

 (°C 

 273.16). La concentración de sustancias puras, como precipitados 

y líquidos (H

2

O), se toma como igual a la unidad. Obsérvese que el término logarítmico 

de la semirreacción de reducción es la relación de la(s) concentración(es) del lado dere-

cho sobre la(s) del lado izquierdo.

Se deben usar las actividades en 

la ecuación de Nernst. Aquí se 

usarán concentraciones, porque 

las titulaciones manejan grandes 

cambios de potencial, y el error 

es pequeño al hacer esto.

3

 Más correctamente, se deben usar actividades en vez de concentraciones; pero para esta explicación se usarán 

concentraciones. En el siguiente capítulo, que maneja mediciones de potencial para el cálculo directo de concen-

traciones. se usarán actividades.

Ejemplo 12.3

Si una solución es 10

3

 M en Cr

2

O

7

2

y 10

2

 M en Cr

3



, y el pH es 2.0, ¿cuál es el poten-

cial de la semirreacción?

Solución

 Cr

2

O

7

2



 

 14H



 

 6e



 

É 2Cr

3



 

 7H

2

O

 

E 

E

0

Cr

2

O

7

2



,Cr

3



 

0.059



6

 log 

[Cr

3



]

2



[Cr

2

O

7

2



][H



]

14

 

 1.33  

0.059



6

 log 

(10

2

)

2



(10

3

)(10

2

)

14

 

 1.33  

0.059



6

 log 10

27

 

 1.33  27

0.059



6

 

 

 1.06 V

12.3  ECUACIÓN DE NERNST: EFECTOS DE LAS CONCENTRACIONES SOBRE LOS POTENCIALES

 

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