Nernst-yhtälöä käytetään sähkökemiassa ja se on nimetty fyysisen kemian Walther Nernstin mukaan. Nernst-yhtälön yleinen muoto määrittää pisteen, jossa sähkökemiallinen puolisolu saavuttaa tasapainon. Tarkempi muoto määrittää täyden sähkökemiallisen kennon kokonaisjännitteen ja lisämuodolla on sovelluksia elävässä kennossa. Nernst-yhtälö käyttää standardia puolisolun pelkistyspotentiaalia, kemikaalin aktiivisuutta solussa ja soluun siirrettyjen elektronien lukumäärää. Se vaatii myös yleisen kaasuvakion, absoluuttisen lämpötilan ja Faraday-vakion arvot.
Määritä Nernst-yhtälön komponentit. E on puolisoluinen pelkistyspotentiaali, Eo on tavallinen puolisolujen pelkistyspotentiaali, z on elektronien lukumäärä siirtyneenä aRed on alentunut kemiallinen aktiivisuus kemialle solussa ja aOx on hapettunut kemikaali toiminta. Lisäksi meillä on R yleisenä kaasuvakiona 8,314 Joule / Kelvin-moolia, T lämpötilana Kelvinissä ja F Faraday-vakiona 96 485 coulombia / mooli.
Yksinkertaista Nernst-yhtälö tavallisissa laboratorio-olosuhteissa. Kun E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx), voimme käsitellä RT / F: tä vakiona, jossa F = 298 Kelvin-astetta (25 Celsius-astetta). RT / F = (8,314 x 298) / 96 485 = 0,0256 volttia (V). Täten E = Eo - (0,0256 V / z) Ln (aRed / aOx) 25 ° C: ssa.
Muunna Nernst-yhtälö käyttämään perus 10-logaritmia luonnollisen logaritmin sijaan mukavuuden lisäämiseksi. Logaritmien laista meillä on E = Eo - (0,025693 V / z) Ln (aRed / aOx) = Eo - (0,025693 V / z) (Ln 10) log10 (aRed / aOx) = Eo - (0,05916 V / z) log10 (aRed / aOx).
Käytä Nernstin yhtälöä E = RT / zF ln (Co / Ci) fysiologisissa sovelluksissa, joissa Co on solun ulkopuolella olevan ionin pitoisuus ja Ci on solun sisällä olevan ionin pitoisuus. Tämä yhtälö antaa ionin, jolla on varaus z, jännitteen solukalvon poikki.