Tìm hiểu phương trình nernst là gì

Phương trình nernst là gì là một câu hỏi không dễ trả lời vì nó là một phương trình phức tạp đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực khoa học. Đầu tiên, hãy xác định phương trình nernst thực sự là gì. Phương trình nernst được phát triển bởi nhà vật lý thế kỷ 19 Willhelm Nernst và nó xác định hiệu điện thế giữa hai điểm trong một tế bào điện hóa dựa trên nồng độ tương ứng của các ion trong dung dịch.

Tầm quan trọng của phương trình nernst

1. Bằng cách sử dụng phương trình nernst, con người có thể tìm ra công việc của một tế bào điện hóa cụ thể là lý thuyết. Nhưng chúng ta phải có thực hành trước.

2. Phương trình Nernst được sử dụng trong nghiên cứu vận chuyển ion và nó có thể được áp dụng cho một số quá trình mạ điện trong đó các dung dịch được điện phân.

3. Nó cũng được sử dụng để tính toán điện thế trong một tế bào sống và nồng độ của các ion trong dung dịch.

4. Nó đã được sử dụng cho các nghiên cứu về sự hấp thụ các ion của cây cối.

5. Phương trình nernst rất khó sử dụng vì nó yêu cầu thông tin rất cụ thể về các chất đang được nghiên cứu, chẳng hạn như điện tích và nồng độ ion của chúng, thường không thể trộn lẫn và gần như không thể đo trực tiếp.

Các ứng dụng của phương trình nernst

Phương trình Nernst có thể được sử dụng để tính toán những điều sau đây;

1.Emf của một tế bào điện hóa

Ứng dụng này giúp chúng ta hiểu phương trình nernst là gì. Điều này được sử dụng để tính emf là sự thay đổi điện thế giữa hai điểm khi có phản ứng điện hóa xảy ra. Phương trình thường được viết dưới dạng V = −RT / n trong đó V là emf, R và n là điện tích vô hướng dương, và T là nhiệt độ của dung dịch. Nếu một điện tích di chuyển từ điểm này sang điểm khác, tổng lượng dòng điện chạy qua hệ thống này không thay đổi.

2. điện phân

Sự điện phân là một quá trình hóa học trong đó một hoặc nhiều chất phân chia thành các ion theo điện tích của chúng. Trong quá trình này, phân cực của hệ thống ion thay đổi. Với phương pháp mạ điện, các ion được chuyển giữa dung dịch và kim loại. Emf được tạo ra trong khi quá trình này đang diễn ra có thể được tính bằng phương trình nernst. Điều này cũng có thể giải thích phương trình nernst là gì.

3. thu thập các ion nước

Ion thường được thu thập bằng cách sử dụng điện cực đặt trong dung dịch axit hoặc bazơ, nhưng chúng cũng có thể được thu thập bằng cách sử dụng điện cực đặt trong dung dịch có nồng độ muối lớn hơn và nồng độ axit hoặc bazơ cao hơn. Điều này có thể đạt được bằng cách đặt dung dịch nước vào dung dịch đệm pH hoặc điều chỉnh pH của dung dịch đệm này.

4. thế điện cực tiêu chuẩn

Điều này được sử dụng trong mạ điện để tính toán điện thế tiêu chuẩn của hai môi trường đang được mạ. Điện thế tiêu chuẩn là cần thiết để dự đoán lượng dòng điện sẽ chạy trong hệ thống vì chúng là thước đo khả năng lan truyền của các ion qua các dung dịch điện phân.

5. khử hoặc oxy hóa điện cực đơn

Đây là một phương pháp tính toán thế mà một chất sẽ bị khử hoặc bị oxy hóa bằng cách sử dụng phương trình nernst và phản ứng khử hoặc oxy hóa.

6. Bảo quản các ion trong tế bào sống

Tất cả các sinh vật đều có các tế bào có khả năng lưu trữ các ion và vận chuyển chúng đến nơi cần thiết. Công việc của những chất vận chuyển ion này là duy trì sự ổn định hóa học của tế bào và cung cấp cho chúng khả năng thực hiện các nhiệm vụ cụ thể của chúng, chẳng hạn như duy trì hệ thần kinh, lưu trữ năng lượng và tạo ra các hóa chất cụ thể như protein cho các quá trình sinh học.

7. Nghiên cứu hấp thụ đối với cây ion

Bằng cách nào đó, nhiều cây có thể hấp thụ các ion từ nước ngầm qua rễ của chúng. Phương trình Nernst có thể được sử dụng để dự đoán mức độ mà các ion trong nước ngầm bị cây ion hấp thụ.

8. công việc được thực hiện bởi các tế bào điện phân

Các phần tử trong một tế bào điện phân được phân chia thành các ion theo điện tích của chúng. Khi đặt hiệu điện thế giữa hai điểm, dòng điện chạy từ điểm có điện thế thấp hơn, qua vật liệu dẫn điện và đi qua điểm kia. Công việc được thực hiện tại mỗi điểm có thể được tính bằng phương trình nernst.

9. pH của dung dịch và độ hòa tan

Đây là mức độ mà một chất sẽ hòa tan hoặc hòa tan trong nước. Điều này rất quan trọng trong quá trình điện phân, hóa học và hệ thống sinh học. Các ion tương tác mạnh với nhau ở pH cao và chúng có thể tách ra khỏi nhau ở giá trị pH thấp. Mức độ mà chúng có thể được tách ra thay đổi theo điện tích và nồng độ ion của chúng. Với nồng độ muối cao hơn ở pH thấp hơn, các ion sẽ khó được giữ lại với nhau hơn, cho phép chúng tách rời thành các nguyên tử hoặc phân tử riêng biệt trong khi ở độ pH thấp hơn, chúng sẽ ít gặp khó khăn hơn khi được kết hợp với nhau trong dung dịch dưới dạng phân tử hoặc ion, cho phép chúng tách rời thành các nguyên tử (hoặc đôi khi là các phân tử lớn hơn).

Thông tin trên giải thích phương trình nernst là gì và các ứng dụng của phương trình này, có thể áp dụng cho quá trình mạ điện và điện phân đặc biệt. (n) = số ion trong dung dịch (k) = hằng số [E] = sức điện động (e) = suất cho phép của môi trường