Ključna razlika između Nernstove jednačine i Goldmanove jednačine je u tome što Nernstova jednačina opisuje odnos između potencijala redukcije i potencijala standardne elektrode, dok je Goldmanova jednačina derivat Nernstove jednačine i opisuje reverzni potencijal kroz ćelijsku membranu.
Elektrohemijska ćelija je električni uređaj koji može proizvesti električnu energiju koristeći hemijsku energiju hemijskih reakcija. Ili možemo koristiti ove uređaje da potpomognemo hemijske reakcije obezbeđivanjem potrebne energije iz električne energije. Potencijal redukcije elektrohemijske ćelije određuje sposobnost ćelije da proizvodi električnu energiju.
Šta je Nernstova jednačina?
Nernstova jednadžba je matematički izraz koji daje odnos između potencijala redukcije i standardnog redukcijskog potencijala elektrohemijske ćelije. Jednačina je dobila ime po naučniku W altheru Nernstu. I, razvijen je korištenjem drugih faktora koji utiču na elektrohemijske oksidacijske i redukcijske reakcije, kao što su temperatura i hemijska aktivnost hemijskih vrsta koje prolaze kroz oksidaciju i redukciju.
Prilikom izvođenja Nernstove jednačine, moramo uzeti u obzir standardne promjene Gibbsove slobodne energije koja je povezana s elektrohemijskim transformacijama koje se dešavaju u ćeliji. Reakcija redukcije elektrohemijske ćelije može se dati na sledeći način:
Ox + z e– ⟶ Red
Prema termodinamici, stvarna promjena slobodne energije reakcije je, E=Eredukcija – Eoksidacija
Međutim, Gibbsova slobodna energija (ΔG) je povezana sa E (potencijalnom razlikom) na sljedeći način:
ΔG=-nFE
Gde je n broj elektrona koji se prenose između hemijskih vrsta kada reakcija napreduje, F je Faradejeva konstanta. Ako uzmemo u obzir standardne uslove, onda je jednadžba sljedeća:
ΔG0=-nFE0
Možemo povezati Gibbsovu slobodnu energiju nestandardnih uslova sa Gibbsovom energijom standardnih uslova putem sljedeće jednačine.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Onda, možemo zamijeniti gornje jednačine u ovu standardnu jednačinu da dobijemo Nernstovu jednačinu na sljedeći način:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Međutim, možemo prepisati gornju jednačinu koristeći vrijednosti za Faradejevu konstantu i R (univerzalnu plinsku konstantu).
E=E0 – (0.0592VlnQ/n)
Šta je Goldmanova jednadžba?
Goldmanova jednadžba je korisna u određivanju reverznog potencijala kroz ćelijsku membranu u fiziologiji ćelijske membrane. Ova jednačina je dobila ime po naučniku Davidu E. Goldmanu, koji je razvio jednačinu. I to je izvedeno iz Nernstove jednačine. Goldmanova jednadžba uzima u obzir neravnomjernu raspodjelu jona kroz ćelijsku membranu i razlike u propusnosti membrane prilikom određivanja ovog reverznog potencijala. Jednačina je sljedeća:
Gdje
- Em je razlika potencijala kroz ćelijsku membranu,
- R je univerzalna plinska konstanta,
- T je termodinamička temperatura,
- Z je broj molova elektrona koji se prenose između hemijskih vrsta,
- F je Faradejeva konstanta,
- PA ili B je propusnost membrane prema A ili B jonu, i
- [A or B]i je koncentracija A ili B jona unutar ćelijske membrane.
Koja je razlika između Nernstove jednačine i Goldmanove jednačine?
Nernstova jednačina i Goldmanova jednačina su matematički izrazi koji se mogu koristiti kao mjerenja potencijala elektrohemijskih ćelija. Ključna razlika između Nernstove jednačine i Goldmanove jednačine je u tome što Nernstova jednačina opisuje odnos između potencijala redukcije i standardnog potencijala elektrode, dok je Goldmanova jednačina derivat Nernstove jednačine i opisuje reverzni potencijal kroz ćelijsku membranu.
Infografika ispod sažima razliku između Nernstove jednačine i Goldmanove jednačine.
Sažetak – Nernstova jednačina vs Goldmanova jednačina
Nernstova jednačina i Goldmanova jednačina su matematički izrazi koji se mogu koristiti kao mjerenja potencijala elektrohemijskih ćelija. Ključna razlika između Nernstove jednačine i Goldmanove jednačine je u tome što Nernstova jednačina opisuje odnos između potencijala redukcije i potencijala standardne elektrode, ali je Goldmanova jednačina derivat Nernstove jednačine i opisuje potencijal preokreta preko ćelijske membrane.
