A Nernst-egyenletet az elektrokémiában használják, és Walther Nernst fizikai vegyészről nevezték el. A Nernst-egyenlet általános formája határozza meg azt a pontot, amikor az elektrokémiai félsejt eléri az egyensúlyt. Egy specifikusabb forma határozza meg a teljes elektrokémiai cella teljes feszültségét, és egy további forma alkalmazható egy élő cellán belül. A Nernst-egyenlet a standard félsejt-redukciós potenciált, a sejtben lévő vegyi anyag aktivitását és a cellában átvitt elektronok számát használja. Megköveteli az univerzális gázállandó, az abszolút hőmérséklet és a Faraday-állandó értékeit is.
Határozza meg az általános Nernst-egyenlet összetevőit. E a félsejt-redukciós potenciál, Eo a standard félsejt-redukciós potenciál, z az elektronok száma az aRed a sejtben lévő vegyi anyag csökkent kémiai aktivitása, az aOx pedig az oxidált vegyi anyag tevékenység. Ezenfelül R értéke 8,314 Joule / Kelvin mól univerzális gázállandója, T mint hőmérséklet Kelvinben, F pedig Faraday állandója 96 485 coulomb / mol.
Egyszerűsítse a Nernst-egyenletet a standard laboratóriumi körülmények között. E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx) esetén az RT / F-et állandóként kezelhetjük, ahol F = 298 Kelvin fok (25 Celsius fok). RT / F = (8,314 x 298) / 96 485 = 0,0256 Volt (V). Így E = Eo - (0,0256 V / z) Ln (aRed / aOx) 25 ° C-on.
Konvertálja a Nernst-egyenletet egy 10-es alapú logaritmus használatára a természetes logaritmus helyett a nagyobb kényelem érdekében. A logaritmus törvényéből 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).
Használja a Nernst-egyenletet E = RT / zF ln (Co / Ci) fiziológiás alkalmazásokban, ahol Co a sejten kívüli ion koncentrációja, Ci pedig a sejten belüli ion koncentrációja. Ez az egyenlet biztosítja a z töltésű ion feszültségét a sejtmembránon.
