كيفية حساب معادلات نرنست

حدد مكونات معادلة نيرنست العامة. E هو احتمال اختزال نصف الخلية ، Eo هو احتمال اختزال نصف الخلية القياسي ، z هو عدد الإلكترونات المنقولة ، aRed هو النشاط الكيميائي المنخفض للمادة الكيميائية في الخلية و aOx هو المادة الكيميائية المؤكسدة نشاط. علاوة على ذلك ، لدينا R باعتباره ثابت الغاز العام البالغ 8.314 جول / مول كلفن ، و T كدرجة الحرارة في كلفن و F مثل ثابت فاراداي البالغ 96485 كولوم / مول.

تبسيط معادلة نرنست لظروف المختبر القياسية. بالنسبة إلى E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx) ، يمكننا معاملة RT / F على أنها ثابتة حيث F = 298 درجة كلفن (25 درجة مئوية). RT / F = (8.314 × 298) / 96485 = 0.0256 فولت (V). وهكذا ، E = Eo - (0.0256 V / z) Ln (aRed / aOx) عند 25 درجة مئوية.

حول معادلة نرنست لاستخدام لوغاريتم أساس 10 بدلاً من اللوغاريتم الطبيعي لمزيد من الراحة. من قانون اللوغاريتمات ، لدينا E = Eo - (0.025693 V / z) Ln (aRed / aOx) = Eo - (0.025693 V / z) (Ln 10) log10 (aRed / aOx) = Eo - (0.05916 V / ض) log10 (أحمر / أوكس).

استخدم معادلة Nernst E = RT / zF ln (Co / Ci) في التطبيقات الفسيولوجية حيث Co هو تركيز أيون خارج الخلية و Ci هو تركيز الأيون داخل الخلية. توفر هذه المعادلة جهد أيون بشحنة z عبر غشاء الخلية.