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VOLTAJE DE CELDA; ANTES DE LA REACCIÓN

El voltaje de una celda se puede calcular tomando la diferencia de potenciales de las 

dos semirreacciones para dar un potencial positivo, calculado mediante la ecuación de 

Nernst,

 

E

celda

 

E



 

E



 (12.19)

como se da en la ecuación (12.16).

En el ejemplo 12.2 para 2Fe

3



 

 3I



 

 2Fe

2



 

 I

3



,

  

 

(12.20)

Obsérvese que el término logarítmico para el potencial de celda de una reacción espontá-

nea siempre es la relación de la(s) concentraciones de los productos sobre las concentra-

ciones de los reactivos; es decir, lado derecho sobre lado izquierdo (como para una semi-

rreacción de reducción); nótese que fue necesario multiplicar la semirreacción Fe

3



/Fe

2



 

por 2 (como al restar las dos semirreacciones), con objeto de combinar los dos términos 

logarítmicos (con n 

 2), y la ecuación final es la misma que se habría escrito a partir de 

la reacción de celda. Obsérvese también que E

0

Fe

3



,Fe

2



 

E

0

I

3



,I



 es el potencial estándar de 

la celda, E

0

celda

.

El término a la derecha del signo log es la expresión de equilibrio constante para 

la reacción:

 2Fe

3



 

 3I



 

É 2Fe

2



 

 I

3



 (12.21)

El volumen final es de 10 mL, de modo que

 

E 

 0.771  0.059 log 

1.0 mmol/10 mL



0.50 mmol/10 mL

 

 0.771  0.059 log 2.0

 

 

 0.771  0.059(0.30)

 

 0.753 V

El voltaje de la celda representa la tendencia de una reacción a proceder cuando se 

juntan las especies reaccionantes (igual a lo que sucede en una batería; es decir, 

representa el potencial para el trabajo). Después de que la reacción ha llegado al 

equilibrio, el voltaje de celda necesariamente se vuelve cero, y la reacción termina 

(ya no se puede derivar más trabajo de la celda). Es decir, los potenciales de las dos 

semirreacciones son iguales en el equilibrio, que es lo que sucede cuando una bate-

ría se agota.

E

celda

E

Fe

3

,Fe

2

E

I

3

,I

E

0

Fe

3

,Fe

2

log 

E

0

I

3

,I

0.0

2

59

log 

[

[

I

I

3

]

]

3

E

0

Fe

3

,Fe

2

E

0

I

3

,I

0.0

2

59

log 

[Fe

2

]

2

[I

3

]

[Fe

3

]

2

[I ]

3

[Fe

2

]

2

[Fe

3

]

2

0.059

2

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

 

363

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