नर्नस्ट समीकरण को समझना: इलेक्ट्रोकेमिकल सेल विश्लेषण के लिए एक प्रमुख उपकरण
नर्नस्ट समीकरण एक गणितीय सूत्र है जो गैर-मानक परिस्थितियों में एक विद्युत रासायनिक सेल में होने वाले संभावित अंतर (वोल्टेज) का वर्णन करता है। इसे 1889 में वाल्थर नर्नस्ट द्वारा विकसित किया गया था और इसका व्यापक रूप से रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से जुड़े कोशिकाओं के वोल्टेज की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है। नर्नस्ट समीकरण अभिकारकों और उत्पादों के एकाग्रता ग्रेडियेंट, साथ ही सिस्टम के तापमान को ध्यान में रखता है, और यह एक प्रदान करता है सरल गोल्डमैन-मार्कस-नर्नस्ट समीकरण की तुलना में वोल्टेज की अधिक सटीक भविष्यवाणी। नर्नस्ट समीकरण उन कोशिकाओं के वोल्टेज की गणना के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जिनमें कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं शामिल हैं या जो गैर-मानक परिस्थितियों में काम करती हैं, जैसे उच्च तापमान या अभिकारकों की कम सांद्रता।
नर्नस्ट समीकरण को इस प्रकार लिखा जा सकता है:
E = E0 + (RT) /nF) ln(Q)
जहां:
* E सेल का संभावित अंतर (वोल्टेज) है
* E0 सेल का मानक संभावित अंतर है (25°C और 1 atm पर)
* R गैस स्थिरांक है
* T केल्विन में सिस्टम का तापमान है * n प्रतिक्रिया के दौरान स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है * F फैराडे स्थिरांक है * Q संतुलन पर अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता का अनुपात है। नर्नस्ट समीकरण समझने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाओं का व्यवहार, और ऊर्जा भंडारण, संक्षारण संरक्षण और बायोइलेक्ट्रॉनिक्स जैसे क्षेत्रों में इसके कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं।
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