Nernst Denklemi ve Goldman Denklemi Arasındaki Fark

temel fark Nernst denklemi ile Goldman denklemi arasında Nernst denklemi, indirgeme potansiyeli ile standart elektrot potansiyeli arasındaki ilişkiyi açıklarken, Goldman denklemi Nernst denkleminin bir türevidir ve bir hücre zarındaki tersinir potansiyelini açıklar.

Elektrokimyasal hücre, kimyasal reaksiyonların kimyasal enerjisini kullanarak elektrik üretebilen bir elektrikli cihazdır. Ya da bu cihazları elektrikten gerekli enerjiyi sağlayarak kimyasal reaksiyonlara yardımcı olmak için kullanabiliriz. Elektrokimyasal bir hücrenin indirgeme potansiyeli, hücrenin elektrik üretme kabiliyetini belirler.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Nernst Denklemi Nedir 
3. Goldman Denklemi Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Nernst Denklemi ile Goldman Denklemi
5. Özet

Nernst Denklemi Nedir?

Nernst denklemi, bir elektrokimyasal hücrenin indirgeme potansiyeli ile standart indirgeme potansiyeli arasındaki ilişkiyi veren matematiksel bir ifadedir. Denklem, bilim adamı Walther Nernst'ten almıştır. Ve oksidasyon ve indirgeme uygulanan kimyasal türlerin sıcaklık ve kimyasal aktiviteleri gibi elektrokimyasal oksidasyon ve indirgeme reaksiyonlarını etkileyen diğer faktörler kullanılarak geliştirilmiştir..

Nernst denklemini türetirken, hücrede meydana gelen elektrokimyasal dönüşümlerle ilişkili Gibbs serbest enerjisindeki standart değişiklikleri dikkate almalıyız. Bir elektrokimyasal hücrenin indirgeme reaksiyonu aşağıdaki gibi verilebilir:

Öküz + z e^-    ⟶ Kırmızı

Termodinamiğe göre, reaksiyonun gerçek serbest enerji değişimi,

E = E_indirgeme    -    E_oksidasyon

Bununla birlikte, Gibbs serbest enerjisi (ΔG), E (potansiyel fark) ile şu şekilde ilişkilidir:

=G = -nFE

N, reaksiyon ilerlerken kimyasal türler arasında aktarılan elektron sayısı olduğunda, F Faraday sabitidir. Standart koşulları dikkate alırsak, denklem aşağıdaki gibidir:

AG⁰  = -NFE⁰

Standart olmayan koşulların Gibbs serbest enerjisini aşağıdaki koşullarla standart koşulların Gibbs enerjisi ile ilişkilendirebiliriz.

ΔG = ΔG⁰   +   RTlnQ

Daha sonra, Nernst denklemini aşağıdaki gibi elde etmek için yukarıdaki denklemleri bu standart denklemle değiştirebiliriz:

-nFE = -nFE⁰   +   RTlnQ

Ancak Faraday sabiti ve R (evrensel gaz sabiti) değerlerini kullanarak yukarıdaki denklemi yeniden yazabiliriz.

E = E⁰   -    (0.0592VlnQ / n)

Goldman Denklemi Nedir?

Goldman denklemi, hücre zarı fizyolojisinde bir hücre zarı boyunca ters potansiyelin belirlenmesinde yararlıdır. Bu denkleme, denklemi geliştiren bilim adamı David E. Goldman'ın ismi verilmiştir. Ve Nernst denkleminden türetildi. Goldman denklemi, iyonların hücre zarı boyunca eşit olmayan dağılımını ve bu ters potansiyeli belirlerken membran geçirgenliğindeki farklılıkları dikkate alır. Denklem aşağıdaki gibidir:

Nerede

• Em, hücre zarındaki potansiyel farktır,
• R evrensel gaz sabiti,
• T termodinamik sıcaklıktır,
• Z, kimyasal türler arasında aktarılan elektron mollerinin sayısıdır,
• F Faraday sabiti,
• P_{A veya b} Membranın A veya B iyonuna karşı geçirgenliğidir ve
• [A veya b]_ben hücre zarı içindeki A veya B iyonunun konsantrasyonudur.

Nernst Denklemi ve Goldman Denklemi Arasındaki Fark Nedir??

Nernst denklemi ve Goldman denklemi, elektrokimyasal hücrelerin potansiyelinin ölçümleri olarak kullanılabilen matematiksel ifadelerdir. Nernst denklemi ve Goldman denklemi arasındaki temel fark, Nernst denkleminin indirgeme potansiyeli ile standart elektrot potansiyeli arasındaki ilişkiyi tanımlaması, Goldman denkleminin Nernst denkleminin bir türevi olması ve bir hücre zarındaki tersinir potansiyelini tanımlamasıdır..

Aşağıdaki infografik Nernst denklemi ve Goldman denklemi arasındaki farkı özetler.

Özet - Nernst Denklemi vs Goldman Denklemi

Nernst denklemi ve Goldman denklemi, elektrokimyasal hücrelerin potansiyelinin ölçümleri olarak kullanılabilen matematiksel ifadelerdir. Nernst denklemi ve Goldman denklemi arasındaki temel fark, Nernst denkleminin indirgeme potansiyeli ile standart elektrot potansiyeli arasındaki ilişkiyi tanımlamasıdır, ancak Goldman denklemi Nernst denkleminin bir türevidir ve bir hücre zarı üzerindeki tersine dönüş potansiyelini tanımlar.

Referans:

1. “Nernst Denklemi.” Kimya LibreTexts, Libretexts, 5 Haziran 2019, Burada mevcut.

Görünüm inceliği:

1. “ElectrochemCell” Comks Wikimedia üzerinden İngilizce Wikipedia'da (CC BY-SA 3.0) Alksub'dan