Pagrindinis skirtumas tarp Nernsto lygties ir Goldmano lygties yra tas, kad Nernsto lygtis apibūdina ryšį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrodo potencialo, o Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą per ląstelės membraną.
Elektrocheminis elementas yra elektrinis įtaisas, galintis generuoti elektros energiją naudodamas cheminių reakcijų cheminę energiją. Arba mes galime naudoti šiuos prietaisus cheminėms reakcijoms palengvinti, tiekdami reikiamą energiją iš elektros energijos. Elektrocheminio elemento redukcijos potencialas lemia elemento gebėjimą gaminti elektros energiją.
Kas yra Nernsto lygtis?
Nernsto lygtis yra matematinė išraiška, nurodanti ryšį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrocheminio elemento redukcijos potencialo. Lygtis pavadinta mokslininko W altherio Nernsto vardu. Be to, jis buvo sukurtas naudojant kitus veiksnius, turinčius įtakos elektrocheminėms oksidacijos ir redukcijos reakcijoms, pvz., temperatūrą ir cheminių rūšių, kurios oksiduojasi ir redukuojasi, cheminį aktyvumą.
Išvesdami Nernsto lygtį, turime atsižvelgti į standartinius Gibso laisvosios energijos pokyčius, susijusius su elektrocheminėmis transformacijomis, vykstančiomis ląstelėje. Elektrocheminio elemento redukcijos reakcija gali būti pateikta taip:
Jautis + z e– ⟶ Raudona
Pagal termodinamiką, tikrasis reakcijos laisvosios energijos pokytis yra
E=Eredukcijos – Eoksidacija
Tačiau Gibso laisva energija (ΔG) yra susijusi su E (potencialų skirtumu) taip:
ΔG=-nFE
Kur n yra elektronų, perduodamų tarp cheminių rūšių, skaičius vykstant reakcijai, F yra Faradėjaus konstanta. Jei atsižvelgsime į standartines sąlygas, tada lygtis yra tokia:
ΔG0=-nFE0
Nestandartinių sąlygų laisvąją Gibso energiją galime susieti su standartinių sąlygų Gibso energija pagal šią lygtį.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Tada aukščiau pateiktas lygtis galime pakeisti šia standartine lygtimi, kad gautume Nernsto lygtį taip:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Tačiau aukščiau pateiktą lygtį galime perrašyti naudodami Faradėjaus konstantos ir R (universalios dujų konstantos) reikšmes.
E=E0 – (0,0592VlnQ/n)
Kas yra Goldmano lygtis?
Goldman lygtis yra naudinga nustatant atvirkštinį potencialą per ląstelės membraną ląstelės membranos fiziologijoje. Ši lygtis buvo pavadinta mokslininko Davido E. Goldmano, sukūrusio lygtį, vardu. Ir jis buvo gautas iš Nernsto lygties. Goldmano lygtis, nustatant šį atvirkštinį potencialą, atsižvelgia į netolygų jonų pasiskirstymą ląstelės membranoje ir membranos pralaidumo skirtumus. Lygtis yra tokia:
Kur
- Em yra potencialų skirtumas tarp ląstelės membranos,
- R yra universali dujų konstanta,
- T yra termodinaminė temperatūra,
- Z yra elektronų molių, perduodamų tarp cheminių rūšių, skaičius,
- F yra Faradėjaus konstanta,
- PA arba B yra membranos pralaidumas A arba B jonų link ir
- [A arba B]i yra A arba B jonų koncentracija ląstelės membranoje.
Kuo skiriasi 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, o Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą per ląstelės membraną.
Toliau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp Nernsto lygčių ir Goldmano lygčių.
Santrauka – Nernsto lygtis vs 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 ryšį tarp redukcijos potencialo ir standartinio elektrodo potencialo, tačiau Goldmano lygtis yra Nernsto lygties išvestinė ir apibūdina atvirkštinį potencialą per ląstelės membraną.
