Relatia
dintre f.e.m. si energia libera Gibbs
Lucrul util produs prin transferul electronilor constituie o
masura a variatiei energiei libere in procesul electrochimic ce
are loc in celula. Atunci cand un electron se deplaseaza (in
circuitul exterior al unui element galvanic) impotriva unei diferente de
potential, lucrul efectuat (w) de provenienta electrica este
egal cu produsul dintre sarcina electronului (e) si diferenta de
potential (DE), w = e .DE. Daca in aceste conditii se
deplaseaza un mol de electroni, lucrul util efectuat va fi egal cu NeDE. Sarcina
transportata de catre un mol de electroni, Ne = 1 Faraday. Daca
numarul de moli de electroni deplasati in circuitul exterior este n,
atunci lucrul util este nDEF = -DG. Prin urmare putem masura variatia de
energie libera ce insoteste un proces redox prin masurarea
fortei electromotoare a unei celule. Daca consideram energia
libera standard DG0 ca fiind egala cu -nDE0F observam ca daca variatia energiei libere in conditii standard este negativa, potentialul redox are valoare pozitiva
si deci pila functioneaza.