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La thermodynamique chimique
où F, le Faraday, représente la charge électrique d’une mole d’électrons (environ
96 500 C).
Le potentiel chimique d’une espèce quelconque est représenté par l’équation
25 :
µ µ 0 RT lna (Éq.25)
Appliquée au couple redox, cette équation conduit à
µ Mn+
µ 0 Mm+ RT lna Mn+
µ M
µ 0 RT lna M M
La soustraction de ces deux expressions donne
µ Mn+
µ M
µ 0 Mn+ µ0 RT ln(a /a )
M Mn+ M
que l’on écrit
∆G ∆G 0 RT ln(a Mn+
/a M
)
Comme ∆G nFπ (Éq.32), on tire
nFπ ∆G 0 RT ln(a Mn+
/a M
)
En divisant les deux termes par nF, en posant ∆G 0 /nF π 0 et en se souvenant
que l’activité d’un métal pur est égale à 1, on obtient
RT
π π 0
nF
lna Mn+
(Éq.33)
Si les coefficients d’activité peuvent être considérés comme constants et être
ainsi inclus après conversion dans le terme π 0 ou si les coefficients tendent vers
1, comme c’est le cas dans les solutions diluées, l’équation 33 devient
RT
π π 0
nF
ln[M n+ ] (Éq.34)
Cette relation est connue sous le nom d’équation de Nernst.
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