Kako izračunati Nernstove enačbe

Nernstova enačba se uporablja v elektrokemiji in je dobila ime po fizikalnem kemiku Waltherju Nernstu. Splošna oblika Nernstove enačbe določa točko, v kateri elektrokemijska polcelica doseže ravnotežje. Natančnejša oblika določa skupno napetost polne elektrokemijske celice, dodatna oblika pa se uporablja znotraj žive celice. Nernstova enačba uporablja standardni potencial redukcije pol celic, aktivnost kemikalije v celici in število elektronov, prenesenih v celico. Zahteva tudi vrednosti univerzalne plinske konstante, absolutne temperature in Faradayeve konstante.

Opredelite komponente splošne Nernstove enačbe. E je potencial redukcije polcelic, Eo je standardni potencial redukcije polcelic, z je število elektronov preneseno, aRed je zmanjšana kemijska aktivnost kemikalije v celici, aOx pa oksidirana kemikalija dejavnosti. Poleg tega imamo R kot univerzalno plinsko konstanto 8.314 Joulov / Kelvinovih molov, T kot temperaturo v Kelvinu in F kot Faradayjevo konstanto 96.485 kulomov / mol.

Poenostavite Nernstovo enačbo za standardne laboratorijske pogoje. Za E = Eo - (RT / zF) Ln (aRed / aOx) lahko RT / F obravnavamo kot konstanto, kjer je F = 298 stopinj Kelvina (25 stopinj Celzija). RT / F = (8,314 x 298) / 96,485 = 0,0256 voltov (V). Tako je E = Eo - (0,0256 V / z) Ln (aRed / aOx) pri 25 stopinjah C.

Pretvorite Nernstovo enačbo tako, da namesto naravnega logaritma uporabite osnovni logaritem 10 za večje udobje. Iz zakona logaritmov imamo 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).

Nernstovo enačbo E = RT / zF ln (Co / Ci) uporabite v fizioloških aplikacijah, kjer je Co koncentracija iona zunaj celice, Ci pa koncentracija iona znotraj celice. Ta enačba zagotavlja napetost iona s polnjenjem z na celični membrani.

  • Deliti
instagram viewer