ネルンストの式
以下の式で示されるような酸化体Oxと還元体Redの間の電子授受平衡反応を考える。
Ox + z e − ↽ − − ⇀ Red {\displaystyle {\ce {{Ox}+{\mathit {z}}~e^{-}<=>Red}}}
このとき、系に挿入された不活性電極の持つ電位(電極電位)Eは、平衡時には以下の式で記述され、これを酸化還元反応におけるネルンストの式という。
E = E ∘ + R T z F ln  a O x a R e d {\displaystyle E=E^{\circ }+{\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}
E:標準電極電位
R:気体定数
T:温度(K)
z:移動電子数
a:還元側および酸化側の活量
F: ファラデー定数 = 96 485 C mol
なお、25 °C (298 K) においては、以下のように換算され、これも広く用いられる。
E = E ∘ + 0.0592 V z log 10  a O x a R e d {\displaystyle E=E^{\circ }+{\frac {0.0592\ \mathrm {V} }{z}}\log _{10}{\frac {a_{\mathrm {Ox} }}{a_{\mathrm {Red} }}}}