Nøkkelforskjellen mellom Nernst-ligningen og Goldman-ligningen er at Nernst-ligningen beskriver forholdet mellom reduksjonspotensial og standard elektrodepotensial, mens Goldman-ligningen er et derivat av Nernst-ligningen og beskriver reverseringspotensialet over en cellemembran.
En elektrokjemisk celle er en elektrisk enhet som kan generere elektrisitet ved å bruke den kjemiske energien til kjemiske reaksjoner. Ellers kan vi bruke disse enhetene til å hjelpe kjemiske reaksjoner ved å gi den nødvendige energien fra elektrisitet. Reduksjonspotensialet til en elektrokjemisk celle bestemmer cellens evne til å produsere elektrisitet.
Hva er Nernst-ligningen?
Nernst-ligningen er et matematisk uttrykk som gir sammenhengen mellom reduksjonspotensial og standard reduksjonspotensial for en elektrokjemisk celle. Ligningen er oppk alt etter vitenskapsmannen W alther Nernst. Og den ble utviklet ved å bruke de andre faktorene som påvirker de elektrokjemiske oksidasjons- og reduksjonsreaksjonene, som temperatur og kjemisk aktivitet til kjemiske arter som gjennomgår oksidasjon og reduksjon.
Når vi utleder Nernst-ligningen, må vi vurdere standardendringene i Gibbs frie energi som er assosiert med elektrokjemiske transformasjoner som skjer i cellen. Reduksjonsreaksjonen til en elektrokjemisk celle kan gis som følger:
Ox + z e– ⟶ Rød
I følge termodynamikk er den faktiske frie energiendringen i reaksjonen
E=Ereduction – Eoxidation
Gibbs frie energi(ΔG) er imidlertid relatert til E (potensialforskjell) som følger:
ΔG=-nFE
Hvor n er antallet elektroner som overføres mellom kjemiske arter når reaksjonen skrider frem, er F Faraday-konstanten. Hvis vi vurderer standardbetingelsene, er ligningen som følger:
ΔG0=-nFE0
Vi kan relatere den frie Gibbs-energien for ikke-standardtilstander med Gibbs-energien for standardbetingelser via følgende ligning.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Deretter kan vi erstatte ligningene ovenfor i denne standardligningen for å få Nernst-ligningen som følger:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Vi kan imidlertid omskrive ligningen ovenfor ved å bruke verdiene for Faraday-konstanten og R (universell gasskonstant).
E=E0 – (0,0592VlnQ/n)
Hva er Goldman Equation?
Goldman-ligningen er nyttig for å bestemme reverspotensialet over en cellemembran i cellemembranfysiologi. Denne ligningen ble oppk alt etter vitenskapsmannen David E. Goldman, som utviklet ligningen. Og den ble avledet fra Nernst-ligningen. Goldman-ligningen tar den ujevne fordelingen av ioner over cellemembranen og forskjeller i membranpermeabilitet i betraktning når man bestemmer dette omvendte potensialet. Ligningen er som følger:
Where
- Em er potensialforskjellen over cellemembranen,
- R er den universelle gasskonstanten,
- T er den termodynamiske temperaturen,
- Z er antall mol elektroner som overføres mellom kjemiske arter,
- F er Faraday-konstanten,
- PA eller B er permeabiliteten til membranen mot A- eller B-ion, og
- [A eller B]i er konsentrasjonen av A- eller B-ion inne i cellemembranen.
Hva er forskjellen mellom Nernst Equation og Goldman Equation?
Nernst-ligningen og Goldman-ligningen er matematiske uttrykk som kan brukes som målinger av potensialet til elektrokjemiske celler. Nøkkelforskjellen mellom Nernst-ligningen og Goldman-ligningen er at Nernst-ligningen beskriver forholdet mellom reduksjonspotensialet og standardelektrodepotensialet, mens Goldman-ligningen er et derivat av Nernst-ligningen og beskriver reverseringspotensialet over en cellemembran.
Infografien nedenfor oppsummerer forskjellen mellom Nernst-ligningen og Goldman-ligningen.
Summary – Nernst Equation vs Goldman Equation
Nernst-ligningen og Goldman-ligningen er matematiske uttrykk som kan brukes som målinger av potensialet til elektrokjemiske celler. Den viktigste forskjellen mellom Nernst-ligningen og Goldman-ligningen er at Nernst-ligningen beskriver forholdet mellom reduksjonspotensialet og standardelektrodepotensialet, men Goldman-ligningen er et derivat av Nernst-ligningen og beskriver reverseringspotensialet over en cellemembran.
