Розуміння рівняння Нернста: ключовий інструмент для електрохімічного аналізу клітин

Рівняння Нернста — це математична формула, яка описує різницю потенціалів (напругу), яка виникає в електрохімічній комірці за нестандартних умов. Воно було розроблено Вальтером Нернстом у 1889 році та широко використовується для розрахунку напруги клітин, що включає окисно-відновні реакції.

Рівняння Нернста враховує градієнти концентрації реагентів і продуктів, а також температуру системи, і воно забезпечує більш точне передбачення напруги, ніж простіше рівняння Гольдмана-Маркуса-Нернста. Рівняння Нернста є особливо корисним для обчислення напруги клітин, які включають численні окисно-відновні реакції або які працюють у нестандартних умовах, таких як високі температури або низькі концентрації реагентів.

Рівняння Нернста можна записати так:

E = E0 + (RT /nF) ln(Q)

де:

* E – різниця потенціалів (напруга) комірки
* E0 – стандартна різниця потенціалів комірки (при 25°C і 1 атм)
* R – газова постійна
* T це температура системи в Кельвінах* n кількість електронів, що переносяться під час реакції
* F є постійною Фарадея
* Q це відношення концентрацій реагентів і продуктів у стані рівноваги.

Рівняння Нернста є потужним інструментом для розуміння поведінку електрохімічних елементів, і він має багато практичних застосувань у таких галузях, як зберігання енергії, захист від корозії та біоелектроніка.