L'equazione di Nernst viene utilizzata in elettrochimica e prende il nome dal chimico fisico Walther Nernst. La forma generale dell'equazione di Nernst determina il punto in cui una semicella elettrochimica raggiunge l'equilibrio. Una forma più specifica determina la tensione totale di una cella elettrochimica completa e una forma aggiuntiva ha applicazioni all'interno di una cella vivente. L'equazione di Nernst utilizza il potenziale di riduzione della semicella standard, l'attività della sostanza chimica nella cellula e il numero di elettroni trasferiti nella cellula. Richiede anche i valori per la costante universale dei gas, la temperatura assoluta e la costante di Faraday.
Definire i componenti dell'equazione generale di Nernst. E è il potenziale di riduzione di semicella, Eo è il potenziale di riduzione di semicella standard, z è il numero di elettroni trasferito, aRed è l'attività chimica ridotta per la sostanza chimica nella cellula e aOx è la sostanza chimica ossidata attività. Inoltre, abbiamo R come costante universale dei gas di 8,314 Joule/Kelvin moli, T come temperatura in Kelvin e F come costante di Faraday di 96,485 coulomb/mole.
Semplifica l'equazione di Nernst per condizioni di laboratorio standard. Per E = Eo - (RT/zF) Ln (aRed/aOx), possiamo trattare RT/F come una costante dove F = 298 gradi Kelvin (25 gradi Celsius). RT/F = (8,314 x 298) / 96,485 = 0,0256 Volt (V). Quindi, E = Eo - (0,0256 V/z) Ln (aRed/aOx) a 25 gradi C.
Converti l'equazione di Nernst per utilizzare un logaritmo in base 10 invece del logaritmo naturale per maggiore comodità. Dalla legge dei logaritmi si ha 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 (aRosso/aOx).
Utilizzare l'equazione di Nernst E = RT/zF ln (Co/Ci) nelle applicazioni fisiologiche dove Co è la concentrazione di uno ione all'esterno di una cellula e Ci è la concentrazione dello ione all'interno della cellula. Questa equazione fornisce la tensione di uno ione con carica z attraverso una membrana cellulare.