III. La formule de Nernst

D'après Bottin & Mallet (1988) la formule de Nernst donne l'expression du potentiel d'électrode appelé potentiel oxydoréducteur de la solution.

Pour un couple oxydoréducteur dont la demi-équation s’écrit :

le nombre des électrons échangés étant z, le potentiel redox s'exprime par :

La formule de Nernst est le résultat d'une étude thermodynamique du système : par conséquent les concentrations en oxydant et en réducteur ne sont encore que le rapport sans dimensions de la concentration effective de l'espèce à la concentration unité.

Sarrazin & Verdaguer (1991, p.47) donnent une expression générale de la loi de Nernst. Selon eux cette relation permet d'exprimer le potentiel d'oxydoréduction d'un couple en fonction de l'environnement dans lequel il est placé.

La relation de Nernst est associée a une demi-équation électronique. Considérons une demi-équation électronique de forme très générale, dans laquelle interviennent les espèces Ai et A'i affectées des coefficients stœchiométriques i et 'i :

Le potentiel d'oxydoréduction EOX / R s'exprime en fonction du produit des activités des espèces apparaissant dans la demi-équation électronique comme indiqué ci-dessous :

OX / R est le potentiel normal (ou potentiel de référence) du couple; c'est le potentiel du couple OX / R dans les conditions ou les espèces ox, R, Ai et A'i sont dans leur état de référence.

Il est a remarquer que :

- A 25° C, (RT / F) Ln x 0,059 Lg, les potentiel étant exprimés en volt.

- Les espèces chimique solides ou dans une autre phase condensée n'apparaissent pas dans le terme logarithmique, pour un gaz on utilise sa pression partielle.