Разлика између Нернстове једнаџбе и Голдманове једначине

Тхе кључна разлика између Нернстове једначине и Голдманове једначине је то Нернстова једнаџба описује однос између редукционог потенцијала и стандардног потенцијала електроде, док је Голдманова једначина дериват Нернстове једначине и описује преокретни потенцијал кроз ћелијску мембрану.

Електрохемијска ћелија је електрични уређај који може да ствара електричну енергију користећи хемијску енергију хемијских реакција. Или можемо користити ове уређаје за помоћ хемијским реакцијама пружањем потребне енергије из електричне енергије. Редукциони потенцијал електрохемијске ћелије одређује способност ћелије да производи електричну енергију.

САДРЖАЈ

1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је Нернстова једначина 
3. Шта је Голдманова једначина
4. Упоредна упоредба - Нернстова једнаџба против Голдманове једнаџбе у табеларном облику
5. Резиме

Шта је Нернстова једначина?

Нернстова једначина је математички израз који даје однос између редукционог потенцијала и стандардног редукционог потенцијала електрохемијске ћелије. Једнаџба је добила име по научнику Валтеру Нернсту. Развијен је користећи друге факторе који утичу на реакције електрохемијске оксидације и редукције, као што су температура и хемијска активност хемијских врста које су подвргнуте оксидацији и редукцији..

Приликом извођења Нернстове једнаџбе морамо узети у обзир стандардне промене Гиббсове слободне енергије које су повезане са електрохемијским трансформацијама које се дешавају у ћелији. Реакција редукције електрохемијске ћелије може се дати на следећи начин:

Ок + з е^-    ⟶ Црвено

Према термодинамици, стварна промена енергије слободне енергије је,

Е = Е_{смањење}    -    Е_{оксидација}

Међутим, Гиббсова слободна енергија (ΔГ) повезана је са Е (разлика потенцијала) на следећи начин:

ΔГ = -нФЕ

Где је н број електрона пренетих између хемијских врста када реакција напредује, Ф је Фарадаиева константа. Ако узмемо у обзир стандардне услове, једначина је следећа:

ΔГ⁰  = -НФЕ⁰

Можемо повезати Гиббсову слободну енергију нестандардних услова са Гиббсовом енергијом стандардних услова помоћу следеће једначине.

ΔГ = ΔГ⁰   +   РТлнК

Затим, горње једнаџбе можемо заменити овом стандардном једначином како бисмо добили Нернстову једнаџбу на следећи начин:

-нФЕ = -нФЕ⁰   +   РТлнК

Међутим, горњу једнаџбу можемо поново написати користећи вредности за Фарадаиеву константу и Р (универзална константа гаса).

Е = Е⁰   -    (0.0592ВлнК / н)

Шта је Голдман Екуатион?

Голдманова једначина је корисна у одређивању обрнутог потенцијала кроз ћелијску мембрану у физиологији ћелијске мембране. Ова једначина је добила име по научнику Давиду Е. Голдману, који је развио једнаџбу. А, изведена је из Нернстове једначине. Голдманова једначина узима у обзир неравномерну расподелу јона по ћелијској мембрани и разлике у пропустљивости мембране приликом одређивања овог обрнутог потенцијала. Једначина је следећа:

Где

• Ем је разлика потенцијала по ћелијској мембрани,
• Р је универзална константа гаса,
• Т је термодинамичка температура,
• З је број молова електрона који се преносе између хемијских врста,
• Ф је Фарадаиева константа,
• П_{А или Б} је пропусност мембране према А или Б јону и
• [А или Б]_ја је концентрација А или Б јона унутар ћелијске мембране.

Која је разлика између Нернстове једнаџбе и Голдманове једначине?

Нернстова једнаџба и Голдманова једначина су математички изрази који се могу користити као мерења потенцијала електрохемијских ћелија. Кључна разлика између Нернстове једнаџбе и Голдманове једначине је у томе што Нернстова једнаџба описује однос између редукцијског потенцијала и стандардног потенцијала електроде, док је Голдманова једначина дериват Нернстове једначине и описује преокретни потенцијал кроз ћелијску мембрану.

Подаци у наставку сумирају разлику између Нернстове једначине и Голдманове једначине.

Преглед - Нернст Екуатион вс Голдман Екуатион

Нернстова једнаџба и Голдманова једначина су математички изрази који се могу користити као мерења потенцијала електрохемијских ћелија. Кључна разлика између Нернстове једнаџбе и Голдманове једначине је у томе што Нернстова једнаџба описује однос између редукцијског потенцијала и стандардног потенцијала електроде, али Голдманова једначина је дериват Нернстове једнаџбе и описује преокретни потенцијал кроз ћелијску мембрану.

Референце:

1. „Нернстова једначина.“ Цхемистри ЛибреТектс, Либретектс, 5. јуна 2019, доступно овде.

Љубазношћу слике:

1. "ЕлецтроцхемЦелл" од Алксуб-а на енглеској Википедији (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа