Equilibrios redox: Descripción general

Una reacción de oxidación-reducción o redox implica la transferencia de electrones del agente reductor al agente oxidante.

Las especies que experimentan un aumento en su estado de oxidación se oxidan, mientras que las que experimentan una disminución en su estado de oxidación se reducen.

Por lo tanto, la termodinámica de la reacción redox se expresa en términos del electrón en movimiento.

El cambio de energía libre para una reacción redox es –nFE, donde n es el número de electrones, F es la constante de Faraday y E es el potencial electroquímico.

Sin embargo, la energía libre de Gibbs de una reacción es una función de las concentraciones de los reactivos y productos.

Sustituyendo ΔG en esta ecuación se obtiene la relación con el potencial electroquímico, y dividiendo por –nF se obtiene la ecuación de Nernst.

Como ΔG es cero en equilibrio, E debe ser cero, por lo que el cociente de reacción es igual a la constante de equilibrio.

Considerando los valores de las constantes a 25 °C y expresando la ecuación de Nernst usando logaritmos de base diez, se obtiene la relación entre el potencial de estado estándar y la constante de equilibrio.