การทำความเข้าใจสมการ Nernst: เครื่องมือสำคัญสำหรับการวิเคราะห์เซลล์ไฟฟ้าเคมี
สมการ Nernst เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) ที่เกิดขึ้นทั่วเซลล์ไฟฟ้าเคมีภายใต้สภาวะที่ไม่เป็นมาตรฐาน ได้รับการพัฒนาโดยวอลเธอร์ เนิร์สต์ในปี พ.ศ. 2432 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ สมการเนิร์สต์คำนึงถึงการไล่ระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ ตลอดจนอุณหภูมิของระบบ และให้ค่า การทำนายแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำยิ่งขึ้นกว่าสมการ Goldman-Marcus-Nernst ที่ง่ายกว่า สมการ Nernst มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์หลายครั้งหรือที่ทำงานภายใต้สภาวะที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น อุณหภูมิสูงหรือความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่ำ สมการ Nernst สามารถเขียนได้เป็น:
E = E0 + (RT /nF) ln(Q)
โดยที่:
* E คือความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) ของเซลล์
* E0 คือความต่างศักย์มาตรฐานของเซลล์ (ที่ 25°C และ 1 atm)
* R คือค่าคงที่ของแก๊ส
* T คืออุณหภูมิของระบบในหน่วยเคลวิน* n คือจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอนระหว่างปฏิกิริยา
* F คือค่าคงที่ฟาราเดย์* Q คืออัตราส่วนของความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่สมดุล สมการ Nernst เป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการทำความเข้าใจ พฤติกรรมของเซลล์ไฟฟ้าเคมี และมีการใช้งานจริงมากมายในสาขาต่างๆ เช่น การจัดเก็บพลังงาน การป้องกันการกัดกร่อน และอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพ
ฉันชอบวิดีโอนี้
ฉันไม่ชอบวิดีโอนี้
รายงานข้อผิดพลาดของเนื้อหา
share
