Formelsammlung: Galvanische Elemente
Nernst-Gleichung
\[ E = E^0 - \frac{RT}{nF} \ln Q \]
- \( E \): Zellspannung
- \( E^0 \): Standardelektrodenpotential
- \( R \): Universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol·K))
- \( T \): Temperatur in Kelvin
- \( n \): Anzahl der übertragenen Elektronen
- \( F \): Faraday-Konstante (96485 C/mol)
- \( Q \): Reaktionsquotient
Gibbs-Energie und Zellspannung
\[ \Delta G = -nFE \]
- \( \Delta G \): Gibbs-Energie
- \( n \): Anzahl der übertragenen Elektronen
- \( F \): Faraday-Konstante (96485 C/mol)
- \( E \): Zellspannung
Faraday-Gesetz der Elektrolyse
\[ m = \frac{Q}{F} \cdot \frac{M}{n} \]
- \( m \): Masse des abgeschiedenen Stoffes
- \( Q \): Elektrische Ladung (in Coulomb)
- \( F \): Faraday-Konstante (96485 C/mol)
- \( M \): Molare Masse des Stoffes
- \( n \): Anzahl der übertragenen Elektronen
Elektrodenpotential
\[ E = E^0 + \frac{0{,}059}{n} \log \left( \frac{[\text{Ox}]}{[\text{Red}]} \right) \]
- \( E \): Elektrodenpotential
- \( E^0 \): Standardelektrodenpotential
- \( n \): Anzahl der übertragenen Elektronen
- \( [\text{Ox}] \): Konzentration der oxidierten Form
- \( [\text{Red}] \): Konzentration der reduzierten Form
Gesamtzellspannung
\[ E_{\text{Zelle}} = E_{\text{Kathode}} - E_{\text{Anode}} \]
- \( E_{\text{Zelle}} \): Gesamtzellspannung
- \( E_{\text{Kathode}} \): Elektrodenpotential der Kathode
- \( E_{\text{Anode}} \): Elektrodenpotential der Anode
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