Nernst Denklemi
Nernst denklemi, bir elektrokimyasal hücrenin elektromotor kuvvetini (EMK) hesaplamak için kullanılan bir denklemdir. Denklemin adı, Alman kimyager Walther Nernst’ten gelmektedir.
Nernst denklemi şu şekildedir:
E = E° - (RT/nF)lnQ
- E, hücrenin elektromotor kuvvetidir (volt cinsinden).
- E°, hücrenin standart elektromotor kuvvetidir (volt cinsinden).
- R, gaz sabitidir (8,314 J/mol·K).
- T, hücrenin sıcaklığıdır (Kelvin cinsinden).
- n, hücredeki elektron transfer sayısıdır.
- F, Faraday sabitidir (96.485 C/mol).
- Q, hücrenin reaksiyon katsayısıdır.
Reaksiyon katsayısı, hücredeki reaksiyonun denkleştirilmiş halindeki katsayıların oranıdır. Örneğin, aşağıdaki reaksiyonun reaksiyon katsayısı 1’dir:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Ancak, aşağıdaki reaksiyonun reaksiyon katsayısı 2’dir:
2Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Nernst denklemi, elektrokimyasal hücrelerin birçok özelliğini hesaplamak için kullanılabilir. Örneğin, hücrenin elektromotor kuvveti, hücrenin sıcaklığı, hücredeki elektron transfer sayısı ve hücredeki reaksiyon katsayısı kullanılarak hesaplanabilir. Ayrıca, Nernst denklemi, hücrenin reaksiyonunun serbest enerjisini hesaplamak için de kullanılabilir.
Nernst Denkleminin Uygulamaları
Nernst denklemi, elektrokimyasal hücrelerin birçok uygulamasında kullanılır. Örneğin, Nernst denklemi, aşağıdaki uygulamalarda kullanılır:
- Pil ve akülerin çalışması
- Elektroliz işlemleri
- Korozyon önleme
- Sensörler
- Biyomedikal uygulamalar