1. Elektrodepotentiaal:

- Standaard elektrodepotentiaal (E°): Dit is het potentiaalverschil tussen de standaard waterstofelektrode (SHE) en de andere halfcelelektroden onder standaardomstandigheden (temperatuur van 25°C, concentratie van 1M en druk van 1 atm). De standaardelektrodepotentiaal is een maatstaf voor de neiging van een elektrode om oxidatie of reductie te ondergaan.

- Nernst-vergelijking: De Nernst-vergelijking houdt rekening met niet-standaard omstandigheden zoals veranderingen in concentratie en temperatuur, waardoor de standaard elektrodepotentiaal wordt gewijzigd. De Nernst-vergelijking wordt gegeven door:

```

E =E° - (0,0592/n) log Q

```

waarbij E de elektrodepotentiaal is onder niet-standaard omstandigheden, E° de standaard elektrodepotentiaal is, Q het reactiequotiënt is, n het aantal mol elektronen is dat wordt overgedragen in de gebalanceerde halfreactie, en 0,0592 V de constante is die verband houdt met temperatuur en de constante van Faraday.

2. Concentratie van reactanten en producten:

- De concentratie van reactanten en producten die betrokken zijn bij de halfreacties beïnvloedt de spanning van een voltaïsche cel. Volgens de Nernst-vergelijking zullen hogere concentraties reactanten en lagere concentraties producten de spanning van de cel verhogen.

3. Temperatuur:

- Temperatuur beïnvloedt de snelheid van chemische reacties en de activiteit van de reactanten en producten. Een temperatuurstijging verhoogt doorgaans de celspanning omdat de entropieverandering (ΔS) gunstiger wordt bij hogere temperaturen.

4. Oppervlakte van elektroden:

- Het oppervlak van de elektroden speelt een rol bij de snelheid van elektrochemische reacties. Een groter oppervlak zorgt ervoor dat er meer reacties tegelijkertijd kunnen plaatsvinden, wat resulteert in een hogere celspanning.

5. Ionische sterkte en ionsoorten in oplossing:

- De aanwezigheid van andere ionen in de elektrolytoplossing kan de activiteitscoëfficiënten van de reactanten en producten beïnvloeden, waardoor de spanning wordt beïnvloed. Het toevoegen van inerte elektrolyten (zoals KNO3) kan een hoge ionsterkte behouden en veranderingen in activiteitscoëfficiënten minimaliseren, wat leidt tot stabielere celspanningsmetingen.

6. Referentie-elektrode:

- De referentie-elektrode (meestal de standaard waterstofelektrode of SHE) biedt een stabiele potentiaal waartegen de potentiaal van de andere elektrode (de werkelektrode) wordt gemeten. De referentie-elektrode helpt bij het handhaven van een constant potentieel en maakt nauwkeurige metingen mogelijk.

7. Celontwerp:

- Factoren zoals de afstand tussen de elektroden, het gebruikte type elektrolyt (waterig of niet-waterig), elektrodematerialen en celontwerp kunnen ook van invloed zijn op de spanning van de voltaïsche cel.

Samenvattend wordt de spanning van een voltaïsche cel bepaald door de standaard elektrodepotentialen van de halfcellen, de concentraties van de reactanten en producten, de temperatuur, het oppervlak van de elektroden, de aanwezigheid van andere ionen in oplossing, de keuze van de referentie-elektrode en het algehele celontwerp.