Nernsto lygtis naudojama elektrochemijoje ir pavadinta fizinio chemiko Waltherio Nernsto vardu. Bendra Nernsto lygties forma nustato tašką, kuriame elektrocheminė pusląstelė pasiekia pusiausvyrą. Konkrečiau forma nustato bendrą visos elektrocheminės ląstelės įtampą, o papildoma forma gali būti naudojama gyvoje ląstelėje. Nernsto lygtyje naudojamas standartinis pusės ląstelės redukcijos potencialas, cheminės medžiagos aktyvumas ląstelėje ir ląstelių pernešamų elektronų skaičius. Tam taip pat reikalingos visuotinės dujų konstantos, absoliučios temperatūros ir Faradėjaus konstantos vertės.
Apibrėžkite bendrosios Nernsto lygties komponentus. E yra pusės ląstelės redukcijos potencialas, Eo yra standartinis pusės ląstelės redukcijos potencialas, z - elektronų skaičius perneštas, aRed yra sumažėjęs cheminės medžiagos aktyvumas ląstelėje, o aOx yra oksiduota cheminė medžiaga veikla. Be to, mes turime R kaip universalią dujų konstantą 8,314 džaulių / Kelvino molių, T kaip temperatūrą Kelvine ir F kaip Faradėjaus konstantą 96 485 kulonų / molio.
Supaprastinkite standartinių laboratorinių sąlygų Nernsto lygtį. Jei E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx), mes galime traktuoti RT / F kaip konstantą, kur F = 298 laipsniai Kelvino (25 laipsniai Celsijaus). RT / F = (8,314 x 298) / 96 485 = 0,0256 voltai (V). Taigi, E = Eo - (0,0256 V / z) Ln (aRed / aOx) esant 25 laipsnių C temperatūrai.
Konvertuokite „Nernst“ lygtį, kad didesniam patogumui vietoj natūralaus logaritmo būtų naudojamas 10 bazinių logaritmų. Iš logaritmų dėsnio turime 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).
Naudokite Nernsto lygtį E = RT / zF ln (Co / Ci) fiziologinėse srityse, kur Co yra jono koncentracija už ląstelės ribų, o Ci yra jono koncentracija ląstelės viduje. Ši lygtis suteikia jono, kurio krūvis z, įtampą per ląstelės membraną.