Perbedaan Antara Persamaan Nernst dan Persamaan Goldman

Itu perbedaan utama antara persamaan Nernst dan persamaan Goldman adalah itu persamaan Nernst menggambarkan hubungan antara potensial reduksi dan potensial elektroda standar, sedangkan persamaan Goldman merupakan turunan dari persamaan Nernst dan menjelaskan potensi pembalikan di seluruh membran sel.

Sel elektrokimia adalah perangkat listrik yang dapat menghasilkan listrik menggunakan energi kimia dari reaksi kimia. Atau kita dapat menggunakan perangkat ini untuk membantu reaksi kimia melalui penyediaan energi yang dibutuhkan dari listrik. Potensi reduksi sel elektrokimia menentukan kemampuan sel untuk menghasilkan listrik.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Persamaan Nernst 
3. Apa itu Persamaan Goldman
4. Perbandingan Berdampingan - Persamaan Nernst vs. Persamaan Goldman dalam Bentuk Tabular
5. Ringkasan

Apa itu Persamaan Nernst?

Persamaan Nernst adalah ekspresi matematis yang memberikan hubungan antara potensial reduksi dan potensial reduksi standar sel elektrokimia. Persamaan ini dinamai ilmuwan Walther Nernst. Dan, itu dikembangkan menggunakan faktor-faktor lain yang mempengaruhi reaksi oksidasi dan reduksi elektrokimia, seperti suhu dan aktivitas kimia dari spesies kimia yang mengalami oksidasi dan reduksi..

Ketika menurunkan persamaan Nernst, kita harus mempertimbangkan perubahan standar dalam energi bebas Gibbs yang terkait dengan transformasi elektrokimia yang terjadi dalam sel. Reaksi reduksi sel elektrokimia dapat diberikan sebagai berikut:

Ox + z e^-    ⟶ Merah

Menurut termodinamika, perubahan energi bebas aktual dari reaksi adalah,

E = E_pengurangan    -    E_oksidasi

Namun, energi bebas Gibbs (ΔG) terkait dengan E (beda potensial) sebagai berikut:

ΔG = -nFE

Di mana n adalah jumlah elektron yang ditransfer antara spesies kimia ketika reaksi berlangsung, F adalah konstanta Faraday. Jika kita mempertimbangkan kondisi standar, maka persamaannya adalah sebagai berikut:

ΔG⁰  = -NFE⁰

Kita dapat menghubungkan energi bebas Gibbs dari kondisi non-standar dengan energi Gibbs dari kondisi standar melalui persamaan berikut.

ΔG = ΔG⁰   +   RTlnQ

Kemudian, kita bisa mengganti persamaan di atas ke dalam persamaan standar ini untuk mendapatkan persamaan Nernst sebagai berikut:

-nFE = -nFE⁰   +   RTlnQ

Namun, kita dapat menulis ulang persamaan di atas menggunakan nilai-nilai untuk konstanta Faraday dan R (konstanta gas universal).

E = E⁰   -    (0,0592VlnQ / n)

Apa itu Persamaan Goldman??

Persamaan Goldman berguna dalam menentukan potensial balik melintasi membran sel dalam fisiologi membran sel. Persamaan ini dinamai ilmuwan David E. Goldman, yang mengembangkan persamaan. Dan, itu diturunkan dari persamaan Nernst. Persamaan Goldman memperhitungkan distribusi ion yang tidak merata melintasi membran sel dan perbedaan dalam permeabilitas membran menjadi pertimbangan ketika menentukan potensi terbalik ini. Persamaannya adalah sebagai berikut:

Dimana

• Em adalah perbedaan potensial melintasi membran sel,
• R adalah konstanta gas universal,
• T adalah suhu termodinamika,
• Z adalah jumlah mol elektron yang ditransfer antara spesies kimia,
• F adalah konstanta Faraday,
• P_{A atau B} adalah permeabilitas membran terhadap ion A atau B, dan
• [A atau B]_saya adalah konsentrasi ion A atau B di dalam membran sel.

Apa Perbedaan Antara Persamaan Nernst dan Persamaan Goldman?

Persamaan Nernst dan persamaan Goldman adalah ekspresi matematika yang dapat digunakan sebagai pengukuran potensi sel elektrokimia. Perbedaan utama antara persamaan Nernst dan persamaan Goldman adalah bahwa persamaan Nernst menggambarkan hubungan antara potensial reduksi dan potensial elektroda standar, sedangkan persamaan Goldman adalah turunan dari persamaan Nernst dan menggambarkan potensi pembalikan di membran sel.

Infografis di bawah ini merangkum perbedaan antara persamaan Nernst dan persamaan Goldman.

Ringkasan - Nernst Equation vs Goldman Equation

Persamaan Nernst dan persamaan Goldman adalah ekspresi matematika yang dapat digunakan sebagai pengukuran potensi sel elektrokimia. Perbedaan utama antara persamaan Nernst dan persamaan Goldman adalah bahwa persamaan Nernst menggambarkan hubungan antara potensial reduksi dan potensial elektroda standar, tetapi persamaan Goldman adalah turunan dari persamaan Nernst dan menggambarkan potensi pembalikan di membran sel.

Referensi:

1. "Persamaan Nernst." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5 Juni 2019, Tersedia di sini.

Gambar milik:

1. "ElectrochemCell" Oleh Alksub di Wikipedia bahasa Inggris (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia