معادله نرنست

در الکتروشیمی معادله نرنست معادله‌ای است که به کمک آن می‌توان دترمینان کاهش پتانسیل در حالت تعادل و در سلول الکتروشیمیایی بدست آورد و می‌توان از روی ولتاژ (نیروی محرکه الکتریکی) نیز همین کار را انجام داد. این نام به افتخار کاشف این فرمول به نام والتر نرنست است.

دو فرمول نهایی (نیم‌پیل، پیل):

1. پتانسیل تقلیل نیم-سلول:

${\displaystyle {\displaystyle E_{red}=E_{red}^{0}-{\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {a_{\mbox{Red}}}{a_{\mbox{Ox}}}}}}$

1. پتانسیل سلول کامل:

${\displaystyle E_{cell}=E_{cell}^{0}-{\frac {RT}{zF}}\ln Q}$

که:

• ${\displaystyle E_{red}}$
  پتانسیل کاهشی نیم پیل
• ${\displaystyle E_{red}^{0}}$
  پتانسیل الکترود استاندارد
• ${\displaystyle E_{cell}}$
  پتانسیل سلول (نیروی محرکه الکتریکی)
• ${\displaystyle E_{cell}^{0}}$
  پتانسیل استاندارد سلول
• R ثابت عمومی گازها (۸٫۳۱۴۴۷۲ J.K.mol)
• T دمای مطلق. (T_K = ۲۷۳٫۱۵ + T_°C.)
• a میزان فعالیت شیمیایی. ${\displaystyle a_{X}=\gamma _{X}[X]}$
  که ${\displaystyle \gamma _{X}}$
  ضریب فعالیت نوع X است. (درحالی که ضرایب فعالیت با غلظت پایین به یک میل می‌کنند، فعالیت‌ها در معادله نرنست متناوباً با غلظت ساده جایگزین می‌شوند)
• F ثابت فارادی (اندازه بار بر مول الکترون، برابر با ۹٫۶۴۸۵۳۰۹×۱۰ C.mol)
• z تعداد الکترون‌هایی است که در جریان برقکافت واکنش می‌دهند
• Q خارج قسمت واکنش است.

در دمای اتاق(۲۵ °C), RT/F برای پایانه‌ها ثابت ۲۵٫۶۷۹mV می‌توان جایگزین نمود.

${\displaystyle E=E^{0}-{\frac {59.1{\mbox{ mV}}}{z}}\log _{10}{\frac {a_{\mbox{Red}}}{a_{\mbox{Ox}}}}}$

.

معادله نرنست در فیزیولوژی برای پیدا کردن پتانسیل الکتریکی غشاء سلولی برحسب به یک نوع یون استفاده می‌شود