Equation de Nernst
Cette équation permet de connaitre la tension d'une demi pile.
1. Définition
Soit le couple Oxydo-Réducteur noté (Ox/Red), et son équation associée :
aOx + ne- → bRed
L'équation de Nernst s'écrit :
Avec :
- E le potentiel en Volt.
- Eo le potentiel standard en Volt (disponible dans les tables ).
- R constante des gaz parfaits : R = 8,3145 J·mol-1·K-1.
- T la température en Kelvin.
- F la constante de Faraday : F = 96 485 C.mol-1.
- n le nombre d'électrons échangés.
Sous cette forme, l'équation est un peu lourde à manipuler. Toutefois en labo, il est fréquent de pratiquer la chimie dans des conditions de pression, et de température habituelle (on dit : dans les conditions standards), ce qui nous permet d'apporter les simplifications suivantes :
2. Equation de Nernst dans les conditions standards
Nous utiliserons la relation mathématique : 
Il vient alors : 
Pour une température de 25°C ( 298°K ), et une pression de 1 bar :
R·T·ln(10) / F = 8,3145 × 298 × ln(10) / 96 485 = 0,059
L'équation de Nernst pour une température de 25°C et une pression de 1 bar s'écrit
alors plus simplement :
Remarque : Dans le cas ou l'un des éléments est un corps pur solide, on prend une concentration de 1.
Exemple : Calcul du potentiel de la demi pile constituée d'une plaque de cuivre solide,
plongée dans une solution de sulfate de cuivre de concentration 0,2 mol·L-1
Le couple redox correspondant est : Cu2+ / Cu, et donne la demi-équation :
Cu2+ + 2e- = Cu .
Les tables nous informent que : E0(Cu2+/Cu) = +0,34 Volt.
Le cuivre est solide, donc on prendra [Cu] = 1. De plus nous avons aussi [Cu2+] = 0,2 mol·L-1.
Par conséquent :
Exercice :
1) Calculez le potentiel de la demi pile constituée d'une plaque de zinc solide,
plongée dans une solution de sulfate de zinc de concentration 0,5 mol·L-1.
2) On relie la demi pile contenant la plaque de zinc, à la demi pile précédente contenant la plaque de cuivre.
La liaison s'effectuant avec un pont salin (voir schéma ci-contre).
Quelle sera alors la tension à vide de cette pile ?