משוואת נרנסט משמשת באלקטרוכימיה ונקראת על שם הכימאי הפיזי וולטר נרנסט. הצורה הכללית של משוואת נרנסט קובעת את הנקודה בה חצי תא אלקטרוכימי מגיע לשיווי משקל. צורה ספציפית יותר קובעת את המתח הכולל של תא אלקטרוכימי מלא וטופס נוסף יש יישומים בתוך תא חי. משוואת נרנסט משתמשת בפוטנציאל הפחתת חצי התא הרגיל, בפעילות הכימיקל בתא ובמספר האלקטרונים המועברים בתא. זה דורש גם ערכים עבור קבוע הגז האוניברסלי, הטמפרטורה המוחלטת וקבוע הפאראדיי.
הגדר את המרכיבים של משוואת נרנסט הכללית. E הוא פוטנציאל הפחתת חצי תא, Eo הוא פוטנציאל הפחתת חצי תא רגיל, z הוא מספר האלקטרונים מועבר, aRed הוא הפעילות הכימית המופחתת של הכימיקל בתא ו- aOx הוא הכימיקל המחומצן פעילות. יתר על כן, יש לנו R כקבוע הגז האוניברסלי של 8.314 ג'ואלים / שומות קלווין, T כטמפרטורה בקלווין ו- F כקבוע של פאראדיי של 96,485 קולומבים / שומה.
לפשט את משוואת Nernst לתנאי מעבדה סטנדרטיים. עבור E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx), אנו יכולים להתייחס ל- RT / F כקבוע כאשר F = 298 מעלות קלווין (25 מעלות צלזיוס). RT / F = (8.314 x 298) / 96,485 = 0.0256 וולט (V). לפיכך, E = Eo - (0.0256 V / z) Ln (aRed / aOx) ב 25 מעלות צלזיוס.
המירו את משוואת נרנסט לשימוש בלוגריתם בסיס 10 במקום בלוגריתם הטבעי לנוחות רבה יותר. מחוק הלוגריתמים, יש לנו 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).
השתמש במשוואת Nernst E = RT / zF ln (Co / Ci) ביישומים פיזיולוגיים כאשר Co הוא ריכוז היון מחוץ לתא ו- Ci הוא ריכוז היון בתוך התא. משוואה זו מספקת את המתח של יון עם מטען z על פני קרום התא.