Galvenā atšķirība starp Nernsta vienādojumu un Goldmena vienādojumu ir tāda, ka Nernsta vienādojums apraksta sakarību starp reducēšanas potenciālu un standarta elektrodu potenciālu, savukārt Goldmena vienādojums ir Nernsta vienādojuma atvasinājums un apraksta apvērsuma potenciālu pāri šūnas membrānai.
Elektroķīmiskā šūna ir elektriskā ierīce, kas var ražot elektroenerģiju, izmantojot ķīmisko reakciju ķīmisko enerģiju. Vai arī mēs varam izmantot šīs ierīces, lai veicinātu ķīmiskās reakcijas, nodrošinot nepieciešamo enerģiju no elektrības. Elektroķīmiskās šūnas reducēšanas potenciāls nosaka šūnas spēju ražot elektroenerģiju.
Kas ir Nernsta vienādojums?
Nernsta vienādojums ir matemātiska izteiksme, kas sniedz sakarību starp reducēšanas potenciālu un elektroķīmiskās šūnas standarta reducēšanas potenciālu. Vienādojums ir nosaukts zinātnieka V altera Nernsta vārdā. Un tas tika izstrādāts, izmantojot citus faktorus, kas ietekmē elektroķīmiskās oksidācijas un reducēšanas reakcijas, piemēram, temperatūru un ķīmisko vielu ķīmisko aktivitāti, kuras tiek oksidētas un reducētas.
Atvasinot Nernsta vienādojumu, mums ir jāņem vērā standarta izmaiņas Gibsa brīvajā enerģijā, kas ir saistīta ar elektroķīmiskām transformācijām, kas notiek šūnā. Elektroķīmiskās šūnas reducēšanas reakciju var norādīt šādi:
Ox + z e– ⟶ Sarkans
Saskaņā ar termodinamiku reakcijas faktiskās brīvās enerģijas izmaiņas ir
E=Ereducēšana – Eoksidācija
Tomēr Gibsa brīvā enerģija (ΔG) ir saistīta ar E (potenciālo starpību) šādi:
ΔG=-nFE
Kur n ir elektronu skaits, kas tiek pārnesti starp ķīmiskajām sugām reakcijas gaitā, F ir Faradeja konstante. Ja ņemam vērā standarta nosacījumus, tad vienādojums ir šāds:
ΔG0=-nFE0
Mēs varam saistīt Gibsa brīvo enerģiju nestandarta apstākļos ar Gibsa enerģiju standarta apstākļos, izmantojot šādu vienādojumu.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Tad mēs varam aizstāt iepriekš minētos vienādojumus ar šo standarta vienādojumu, lai iegūtu Nernsta vienādojumu šādi:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tomēr mēs varam pārrakstīt iepriekš minēto vienādojumu, izmantojot Faradeja konstantes un R (universālās gāzes konstantes) vērtības.
E=E0 – (0,0592VlnQ/n)
Kas ir Goldmena vienādojums?
Goldmana vienādojums ir noderīgs, lai noteiktu apgriezto potenciālu pāri šūnu membrānai šūnu membrānas fizioloģijā. Šis vienādojums tika nosaukts zinātnieka Deivida E. Goldmena vārdā, kurš izstrādāja vienādojumu. Un tas tika iegūts no Nernsta vienādojuma. Nosakot šo apgriezto potenciālu, Goldmana vienādojums ņem vērā nevienmērīgo jonu sadalījumu pa šūnas membrānu un membrānas caurlaidības atšķirības. Vienādojums ir šāds:
Kur
- Em ir potenciālā atšķirība starp šūnu membrānu,
- R ir universālā gāzes konstante,
- T ir termodinamiskā temperatūra,
- Z ir elektronu molu skaits, kas tiek pārnesti starp ķīmiskajām sugām,
- F ir Faraday konstante,
- PA vai B ir membrānas caurlaidība pret A vai B jonu, un
- [A vai B]i ir A vai B jonu koncentrācija šūnas membrānā.
Kāda ir atšķirība starp Nernsta vienādojumu un Goldmena vienādojumu?
Nernsta vienādojums un Goldmena vienādojums ir matemātiskas izteiksmes, ko var izmantot kā elektroķīmisko elementu potenciāla mērījumus. Galvenā atšķirība starp Nernsta vienādojumu un Goldmana vienādojumu ir tāda, ka Nernsta vienādojums apraksta saikni starp reducēšanas potenciālu un standarta elektroda potenciālu, savukārt Goldmena vienādojums ir Nernsta vienādojuma atvasinājums un apraksta apvērsuma potenciālu pāri šūnas membrānai.
Tālāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp Nernsta vienādojumu un Goldmena vienādojumu.
Kopsavilkums - Nernsta vienādojums pret Goldmena vienādojumu
Nernsta vienādojums un Goldmena vienādojums ir matemātiskas izteiksmes, ko var izmantot kā elektroķīmisko elementu potenciāla mērījumus. Galvenā atšķirība starp Nernsta vienādojumu un Goldmena vienādojumu ir tāda, ka Nernsta vienādojums apraksta attiecību starp reducēšanas potenciālu un standarta elektroda potenciālu, bet Goldmena vienādojums ir Nernsta vienādojuma atvasinājums un apraksta apvērsuma potenciālu pāri šūnas membrānai.
