Уравнение Нернста

Цинково-медный гальванический элемент при стандартных условиях имеет потенциал элемента 1, 10 Вольт и значение ΔG минус 212 килоджоулей, что указывает на то, что он действует самопроизвольно. Однако, поскольку концентрация исходного вещества изменяется во время разрядки ячейки, это приводит к постепенному снижению потенциала ячейки, пока реакция полностью не прекратится. Подобные условия называются нестандартными.

При этом установленные стандартные значения потенциала ячейки, свободной энергии Гиббса и постоянной равновесия больше не действуют. Нестандартные условия преобладают во многих реакциях, от окислительно-восстановительных реакций до ионных градиентов в мембранах нейронов. Но как точно определить потенциал ячейки в таких системах?

Если концентрация исходного вещества выше, а концентрация продукта меньше по сравнению со стандартными условиями, то для качественного определения направления реакции используется принцип Ле Шателье;однако его нельзя использовать для количественной оценки отклоняющегося потенциала клетки. Таким образом, это требует установления связи между потенциалами для ячеек в стандартных и нестандартных условиях. Напомним, что изменения свободной энергии при ст