ネルンストの式は、半電池の還元電位(または電気化学セルの全電圧)を、標準電極電位、温度、および酸化還元反応を起こす化学種の活量(多くの場合、濃度で近似される)に関連付けます。この式は [latex]E = E^{circ} – frac{RT}{nF} ln Q[/latex] で、Q は反応商です。

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ネルンストの式は、半電池の還元電位(または電気化学セルの全電圧)を、標準電極電位、温度、および酸化還元反応を起こす化学種の活量(多くの場合、濃度で近似される)に関連付けます。この式は [latex]E = E^{circ} – frac{RT}{nF} ln Q[/latex] で、Q は反応商です。
ネルンストの式は電気化学の基礎であり、熱力学と電池電位の間の定量的な関係を提供します。式 [latex]E = E^{circ} – frac{RT}{nF} ln Q[/latex] において、[latex]E[/latex] は特定の条件下での電池電位、[latex]E^{circ}[/latex] はすべての物質の活量が単位であるときに測定される標準電池電位です。[latex]R[/latex] は普遍気体定数、[latex]T[/latex] は絶対温度、[latex]n[/latex] は移動する電子のモル数、[latex]F[/latex] はファラデー定数です。
The term [latex]Q[/latex], the reaction quotient, uses non-equilibrium concentrations. For a generic reaction [latex]aA + bB \rightleftharpoons cC + dD[/latex], [latex]Q = \frac{\{C\}^c \{D\}^d}{\{A\}^a \{B\}^b}[/latex], where {X} denotes activity. This equation shows that cell potential decreases as the reaction proceeds towards equilibrium (Q increases). At equilibrium, [latex]Q = K[/latex] (the equilibrium constant) and [latex]E = 0[/latex], meaning the battery is ‘dead’. The equation is crucial for understanding how concentration changes affect battery voltage and the potential across biological membranes, such as in neurons, where ion concentration gradients create membrane potentials essential for nerve signaling.
ネルンストの式
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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