Elektrodepotentialet for en halvcelle, er halvcellens elektromotoriske kraft (EMK). Den spændingsforskel man måler på et batteri, f.eks. et 1,5 volt AA batteri, er hele cellens EMK, og kommer af forskellen i bidragene fra de to halvceller, altså forskellen i de to halvcellers EMK.
Når man skal beregne elektrodepotentialet for en halvcelle, bruger man Nernst-ligningen, som for halvceller ser således ud (vær opmærksom på, at der også er en version for hele celler):
E = E° -
R · T
· ln(Q)
z · F
E
= elektrodepotentialet for halvcellen
E°
= standardelektrodepotentialet for en halvcelle, dvs. E ved 1 M og 25 °C
R
= den molære gaskonstant
T
= temperaturen i grader Kelvin
z
= antallet af elektroner der overflyttes
F
= Faradays konstant
Q
= reaktionsbrøken
Når man arbejder med Nernst-ligningen, er et vigtigt at være opmærksom på, at vi arbejder med reaktionsbrøken Q (i dansk undervisningsmateriale kaldes den til tider Y i stedet) og ikke ligevægtskonstanten K, med mindre vi er der hvor elementets EMK er 0. Dette bliver gennemgået nærmere på siden 'Ligevægtberegninger'.
På dansk har man i kemi haft tradition for at bruge e i stedet for E for at benævne elektrodepotentialet, men den korrekte skrivemåde er E iflg. IUPAC, så det bliver den notation der anvendes i dette materiale.
Til opgaveregning i undervisningssystemet kan man godt lide en forsimplet version af Nernst-ligningen, hvor temperaturen er sat til 25 °C. Man kan derfor støde på denne version af Nernst-ligningen:
E = E° -
0,0592 V
· log(Q)
z
E
= elektrodepotentialet for halvcellen
E°
= standardelektrodepotentialet for en halvcelle, dvs. E ved 1 M og 25 °C
z
= antallet af elektroner der overflyttes
Q
= reaktionsbrøken
Den forsimplede version af Nernst-ligningen gav god mening før i tiden, da vi ikke havde de værktøjer til computere, som vi har i dag. I dag er det mere hensigtsmæssigt at bruge Nernst-ligningen i sin rigtige form, f.eks. i et regneark eller andet software til matematik.
Sådan regner man på elektrodepotentialer
Når man skal regne på elektrodepotentialerne, starter man med at opskrive cellediagrammet for halvcellen. Det kunne f.eks. være en sølvelektrode med 0,5 M AgNO3 ved 25 °C. Det ser således ud: