Når kredsløbet er sluttet løber elektronerne, og man vil kunne detektere en strømstyrke, dvs. hvor mange ampere der løber gennem systemet. Det betyder, at hvis man har målt strømstyrken i et tidsinterval, kan man regne ud, f.eks. hvor meget EMK ændrer sig for et element eller hvor meget der forsvinder af en elektrode, som funktion af tiden.
Strømmen der løber, er forskydning i reaktionsbrøken mod ligevægt, dvs. antallet af elektroner der flyttes er proportional med antallet af atomer der bliver oxideret og reduceret i den elektriske celles redoxreaktion.
Til ladningsberegninger bruges formlen
q = F · n(e) = I · Δt =
E(elek)
E
q
= ladning
n(e)
= stofmængden af elektroner
I
= strømstyrke
Δt
= tid
E(elek)
= elektrisk energi
E
= elektromotorisk kraft (EMK)
Man kan nu, ud fra formlen, beregne ændringer i EMK, hvor meget der bliver fældet/opløst, hvor meget energi der bliver frigivet osv.
Et regneeksempel
Hvis vi ser på elementet med cellediagrammet
Zn(s) │ Zn2+(aq, 0,05 M) ║ Ag+(aq, 0,25 M) │ Ag(s)
så har vi den tilhørende reaktion:
Zn(s) + 2 Ag+(aq) 2 Ag(s) + Zn2+(aq)
Lad os sige, at vi har flg. forhold/oplysninger:
polerne forbindes med en ledning i 180 s
strømstyrken måles til 0,75 A ved 25 °C
væskevoluminet i begge halvceller er 100 ml
Det totale antal elektroner der er overført kan vi bestemme:
F · n(e) = I · Δt
⇕
n(e) =
I · Δt
=
0,75 A · 180 s
= 1,40 · 10-2 mol
F
9,65·104 C/mol
Af reaktionsskemaet kan vi se, at der overføres 2e− pr. Zn og 1e− pr. Ag, og fordi vi nu kender n(e), kan vi bestemme
Δn(Zn2+) =
½n(e) = 6,99·10-4 mol
Δn(Ag+) =
n(e) = 1,40·10-3 mol
Vi kan nu lave mængdeberegninger på den strømgivende reaktion:
Zn(s)
+
2 Ag+(aq)
2 Ag(s)
+
Zn2+(aq)
Start
2,50·10-3 mol
5,00·10-3 mol
Ændring
-6,99·10-4 mol
-1,40·10-3 mol
1,40·10-3 mol
6,99·10-4 mol
Slut
1,10·10-3 mol
4,30·10-3 mol
Volumen i de to halvceller ændrer sig ikke mens reaktionen forløber, det kan de ikke nå på så kort tid, så vi kan nu udregne de aktuelle koncentrationer af Zn2+ og Ag+:
[Zn2+] =
n(Zn2+)
=
4,30·10-3 mol
= 4,30·10-3 M
V
0,100 l
[Ag+] =
n(Ag+)
=
1,10·10-3 mol
= 1,10·10-3 M
V
0,100 l
Havde volumen ændret sig, skulle man blot bruge de to nye volumener.
Den elektromotoriske kraft kan nu findes direkte, ved at indsætte i formlen for EMK: