ネルンストの式は電気化学で使用され、物理化学者のヴァルターネルンストにちなんで名付けられました。 ネルンストの式の一般的な形式は、電気化学的半電池が平衡に達するポイントを決定します。 より具体的な形式は、完全な電気化学セルの総電圧を決定し、追加の形式は、生細胞内での用途があります。 ネルンストの式は、標準的な半電池の還元電位、セル内の化学物質の活量、およびセル内で転送される電子の数を使用します。 また、ユニバーサルガス定数、絶対温度、ファラデー定数の値も必要です。
一般的なネルンストの式の成分を定義します。 Eは半電池の還元電位、Eoは標準の半電池の還元電位、zは電子の数です。 転送された場合、aRedはセル内の化学物質の化学活性の低下であり、aOxは酸化された化学物質です。 アクティビティ。 さらに、Rは8.314ジュール/ケルビンモルの普遍的なガス定数、Tはケルビン単位の温度、Fは96,485クーロン/モルのファラデー定数です。
標準的な実験室条件のネルンストの式を単純化します。 E = Eo-（RT / zF）Ln（aRed / aOx）の場合、RT / Fを定数として扱うことができます。ここで、F = 298度ケルビン（25℃）です。 RT / F =（8.314 x 298）/ 96,485 = 0.0256ボルト（V）。 したがって、25℃でE = Eo-（0.0256 V / z）Ln（aRed / aOx）。
利便性を高めるために、ネルンストの式を変換して、自然対数の代わりに10を底とする対数を使用します。 対数の法則から、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）。
ネルンストの式E = RT / zF ln（Co / Ci）を生理学的アプリケーションで使用します。ここで、Coはセル外のイオンの濃度であり、Ciはセル内のイオンの濃度です。 この方程式は、細胞膜を横切る電荷zを持つイオンの電圧を提供します。