Nernstova rovnica sa používa v elektrochémii a je pomenovaná po fyzikálnom chemikovi Waltherovi Nernstovi. Všeobecná forma Nernstovej rovnice určuje bod, v ktorom elektrochemický polčlánok dosiahne rovnováhu. Špecifickejšia forma určuje celkové napätie úplného elektrochemického článku a ďalšia forma má aplikácie v živom článku. Nernstova rovnica využíva štandardný redukčný potenciál polčlánku, aktivitu chemickej látky v bunke a počet elektrónov prenesených v bunke. Vyžaduje tiež hodnoty pre univerzálnu plynovú konštantu, absolútnu teplotu a Faradayovu konštantu.
Definujte zložky všeobecnej Nernstovej rovnice. E je redukčný potenciál polčlánku, Eo je štandardný redukčný potenciál polčlánku, z je počet elektrónov prenesená, aRed je znížená chemická aktivita chemikálie v bunke a aOx je oxidovaná chemikália činnosť. Ďalej máme R ako univerzálnu plynovú konštantu 8,314 Jou / Kelvinov, T ako teplotu v Kelvinoch a F ako Faradayovu konštantu 96 485 coulombov / mol.
Zjednodušte Nernstovu rovnicu pre štandardné laboratórne podmienky. Pre E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx) môžeme s RT / F zaobchádzať ako s konštantou, kde F = 298 stupňov Kelvina (25 stupňov Celzia). RT / F = (8,314 x 298) / 96,485 = 0,0256 voltov (V). E = Eo - (0,0256 V / z) Ln (aRed / aOx) pri 25 ° C.
Pre väčšie pohodlie preveďte Nernstovu rovnicu tak, aby namiesto prirodzeného logaritmu používala základný 10 logaritmus. Zo zákona logaritmov máme 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).
Použite Nernstovu rovnicu E = RT / zF ln (Co / Ci) vo fyziologických aplikáciách, kde Co je koncentrácia iónu mimo bunky a Ci je koncentrácia iónu vo vnútri bunky. Táto rovnica poskytuje napätie iónu s nábojom z cez bunkovú membránu.