Що таке рівняння Нернста і поясніть кожен член у ньому?
Ne
n-е рівняння визначається як: \( E = E^0 – \frac{RT}{nF}lnQ \). Тут E – це
, \( E^0 \) — стандартний потенціал, R — газова постійна, T — температура, n — кількість електронів, які беруть участь у реакції, F — постійна Фарадея, Q — коефіцієнт реакції.
Це рівняння визначає співвідношення між концентраціями іонів по обидві сторони мембрани, які є ідеально селективними для цього іонів, і різницею потенціалів (напругою), яка буде вимірюватися на цій мембрані в умовах рівноваги.
Типовим використанням рівняння Нернста є обчислити потенціали двох різних елементів, а потім обчислити різницю між цими елементами, щоб передбачити потенціал у комірці. Наприклад, якщо потрібно побудувати батарею, рівняння Нернста можна використовувати для прогнозування напруги між двома половинами.
Рівняння Нернста пов’язує миттєвий потенціал E зі стандартним потенціалом E° і коефіцієнтом реакції Q: E = E° – (0,0592 В/н)logQ при 298 К. Коли всі реагенти та продукти знаходяться в стандартних станах, Q = 1 і E = E°.
Рівняння Нернста пов'язує ефективні концентрації (активності) компонентів клітинної реакції зі стандартним клітинним потенціалом. Для простого скорочення форми Mn+ + ne– → M це говорить нам, що потенціал напівелемента буде змінюватися на 59/n мВ за 10-кратну зміну активності іона.
Потенціал через клітинну мембрану, який точно протидіє чистій дифузії певного іона через мембрану називається потенціалом Нернста для цього іона. Як видно вище, величина потенціалу Нернста визначається співвідношенням концентрацій цього конкретного іона по обидва боки мембрани.