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L'equazione di Nernst permette di calcolare il potenziale di una cella in condizioni di concentrazione diverse da quelle standard.
Per una generica coppia redox Aox/Ared, per la quale la reazione di riduzione sia dunque
Aox + ne- → Ared
L'equazione di Nernst vale
dove
E = potenziale in condizioni di concentrazione e temperatura non standard
E° = potenziale standard
R = costante dei gas (8,3145 J.mol-1.K-1)
T = temperatura assoluta
n = numero di elettroni scambiati
F = Faraday = 96.485 coulomb (carica portata da una mole di elettroni = NA·Qe = 6,022.1023 . 1,602.10-19)
ln = logaritmo neperiano o naturale (in base e = 2,7183)
[Aox] = concentrazione della specie ridotta (eventualmente elevata al proprio coeff. stechiometrico)
[Ared] = concentrazione della specie ossidata (eventualmente elevata al proprio coeff. stechiometrico)
A temperatura di 25°C il rapporto è una costante e
trasformando il logaritmo neperiano in un logaritmo in base 10 (coefficiente di
conversione 2,3026 → ln(a) = 2,3026 log10(a)), l'equazione
diventa
È facile verificare che in condizioni standard, poiché [Aox] = [Ared] = 1N, il logaritmo vale zero e quindi
E = E°
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