Nernsto ir Goldmano lygčių skirtumas

pagrindinis skirtumas tarp Nernsto ir Goldmano lygčių yra tai Nernsto lygtis apibūdina santykį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrodo potencialo, tuo tarpu Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą ląstelės membranoje..

Elektrocheminė ląstelė yra elektrinis įtaisas, galintis generuoti elektrą naudojant cheminę reakciją. Arba mes galime naudoti šiuos prietaisus cheminėms reakcijoms palengvinti, tiekdami reikiamą energiją iš elektros energijos. Elektrocheminės ląstelės redukcinis potencialas lemia ląstelės gebėjimą gaminti elektrą.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra Nernsto lygtis 
3. Kas yra Goldmano lygtis
4. Šalutinis palyginimas - Nernsto lygtis ir Goldmano lygtis lentelės forma
5. Santrauka

Kas yra Nernsto lygtis?

Nernsto lygtis yra matematinė išraiška, suteikianti ryšį tarp elektrocheminės ląstelės redukcijos potencialo ir standartinio redukcijos potencialo. Lygtis pavadinta mokslininko Waltherio Nernsto vardu. Ir jis buvo sukurtas naudojant kitus veiksnius, turinčius įtakos elektrocheminėms oksidacijos ir redukcijos reakcijoms, pavyzdžiui, temperatūrą ir cheminį aktyvumą cheminėms medžiagoms, kurioms vyksta oksidacija ir redukcija.

Sudarydami Nernsto lygtį, turime atsižvelgti į standartinius Gibbs'o laisvosios energijos pokyčius, susijusius su ląstelėje vykstančiomis elektrocheminėmis transformacijomis. Elektrocheminio elemento redukcinė reakcija gali būti tokia:

Jautis + z e^-    ⟶ Raudona

Remiantis termodinamika, tikrasis laisvosios reakcijos energijos pokytis yra,

E = E_sumažinimas    -    E_oksidacija

Tačiau Gibbs'o laisvoji energija (ΔG) yra susijusi su E (potencialo skirtumas) taip:

ΔG = -nFE

Kur n yra elektronų, perkeltų tarp cheminių rūšių, kai vyksta reakcija, skaičius, F yra Faradėjaus konstanta. Jei atsižvelgsime į standartines sąlygas, lygtis yra tokia:

ΔG⁰  = -NFE⁰

Mes galime susieti nestandartinių sąlygų Gibbs energiją su standartinių sąlygų Gibbs energija pagal šią lygtį.

ΔG = ΔG⁰   +   RTlnQ

Tada mes galime pakeisti aukščiau pateiktas lygtis į šią standartinę lygtį, kad gautume Nernsto lygtį taip:

-nFE = -nFE⁰   +   RTlnQ

Tačiau aukščiau pateiktą lygtį galime perrašyti, naudodamiesi Faradėjaus konstantos ir R (universali dujų konstanta) vertėmis..

E = E⁰   -    (0,0592 VlnQ / n)

Kas yra Goldmano lygtis?

Goldmano lygtis yra naudinga nustatant atvirkštinį ląstelės membranos potencialą ląstelės membranos fiziologijoje. Ši lygtis buvo pavadinta mokslininko Davido E. Goldmano, sukūrusio lygtį, vardu. Ir ji buvo gauta iš Nernsto lygties. Nustatant šį atvirkštinį potencialą, Goldmano lygtis atsižvelgia į netolygų jonų pasiskirstymą per ląstelės membraną ir membranos pralaidumo skirtumus. Lygtis yra tokia:

Kur

• Em yra potencialus skirtumas tarp ląstelės membranos,
• R yra universali dujų konstanta,
• T yra termodinaminė temperatūra,
• Z yra elektronų molių, kurie perduodami tarp cheminių rūšių, skaičius,
• F yra Faradėjaus konstanta,
• P_{A arba B} yra membranos pralaidumas A arba B jonų atžvilgiu ir
• [A arba B]_i yra A arba B jonų koncentracija ląstelės membranoje.

Kuo skiriasi Nernsto ir Goldmano lygtys?

Nernsto lygtis ir Goldmano lygtis yra matematinės išraiškos, kurios gali būti naudojamos kaip elektrocheminių elementų potencialo matavimai. Pagrindinis skirtumas tarp Nernsto lygties ir Goldmano lygties yra tas, kad Nernsto lygtis apibūdina santykį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrodo potencialo, tuo tarpu Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą ląstelės membranoje..

Žemiau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp Nernsto ir Goldmano lygčių.

Santrauka - Nernsto lygtis ir Goldmano lygtis

Nernsto lygtis ir Goldmano lygtis yra matematinės išraiškos, kurios gali būti naudojamos kaip elektrocheminių elementų potencialo matavimai. Pagrindinis skirtumas tarp Nernsto lygties ir Goldmano lygties yra tas, kad Nernsto lygtis apibūdina santykį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrodo potencialo, tačiau Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą ląstelės membranoje..

Nuoroda:

1. „Nernsto lygtis“. Chemija „LibreTexts“, „Libretexts“, 2019 m. Birželio 5 d., Galima rasti čia.

Vaizdo mandagumas:

1. „Alksub“ „ElectrochemCell“ angliškoje Vikipedijoje (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“