Die Nernst-Gleichung (benannt nach Walther Nernst) folgt direkt aus dem elektrochemischen Gleichgewicht und beschreibt die Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotentials eines Redox-Paares (Ox + z e−
⇌
{\displaystyle \rightleftharpoons }
Red)
E
=
E
0
+
R
T
z
e
F
ln
a
O
x
a
R
e
d
{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {RT}{z_{e}F}}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}
Durch Zusammenfassen der Naturkonstanten R und F und Berechnung für die feste Temperatur von 25 °C (298 K) vereinfacht sich diese Form für die praktische Anwendung zu:
E
=
E
0
+
8,314
J
m
o
l
⋅
K
⋅
298
K
z
e
⋅
96485,336
C
m
o
l
ln
a
O
x
a
R
e
d
=
E
0
+
8,314
⋅
298
J
z
e
⋅
96485,336
C
ln
a
O
x
a
R
e
d
≈
E
0
+
0,025
7
V
z
e
ln
a
O
x
a
R
e
d
{\displaystyle E=E^{0}+{\frac {8{,}314\ \mathrm {\frac {J}{mol\cdot K}} \cdot 298\ \mathrm {K} }{z_{e}\cdot 96485{,}336\ \mathrm {\frac {C}{mol}} }}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}=E^{0}+{\frac {8{,}314\cdot 298\ \mathrm {J} }{z_{e}\cdot 96485{,}336\ \mathrm {C} }}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}\approx E^{0}+{\frac {0{,}0257\ \mathrm {V} }{z_{e}}}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}