04 // इंटरएक्टिव सूत्र संकलन // भौतिक रसायन, गैस नियम, बलगतिकी और वैद्युतरसायन सूत्रE = E° − (R · T / (n · F)) · ln(Q)
नर्न्स्ट वैद्युतरासायनिक सेल विभव समीकरण
गैर-मानक सांद्रता व तापमान पर रेडॉक्स सेल और बैटरी के खुले-परिपथ वोल्टेज तथा जैविक झिल्ली विभव को निर्धारित करता है।
सूत्र संदर्भ
मुख्य सूत्र
E = E° − (R · T / (n · F)) · ln(Q)
अन्य रूप
E_298K = E° − (0.05916 V / n) · log₁₀(Q)
ΔG = −n · F · E
चर और इकाइयाँ
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| E | Cell Potential E | V |
| E0 | Standard Potential E° | V |
| T | Absolute Temperature | K |
| n | Electrons Transferred n | mol e⁻ |
| Q | Reaction Quotient Q | dimensionless |
इनपुट और मान
[V]
[K]
[mol e⁻]
[dimensionless]
गणना का परिणाम (Cell Potential E)
E =1.159159V
सूत्र की जानकारी और आधार
- Substituting ΔG = −nFE and ΔG° = −nFE° into thermodynamic identity ΔG = ΔG° + RT ln(Q) and dividing by −nF yields E = E° − (RT/nF)ln(Q).
- At chemical equilibrium ΔG = 0 and E = 0, giving E° = (RT/nF)ln(K_eq).
हल किए गए उदाहरण
#1: Daniell Zn/Cu cell (E° = 1.10 V, n = 2) at 298.15 K with [Zn²⁺] = 0.01 M and [Cu²⁺] = 1.0 M (Q = 0.01).
E° = 1.10 Vn = 2Q = 0.01T = 298.15 K
E = 1.10 − (0.025693 / 2) × ln(0.01) = 1.10 − 0.012846 × (−4.6052)
→ E = 1.159 V
#2: Potassium neuronal resting potential at 310 K (n = 1, E° = 0, [K⁺]_out = 5 mM, [K⁺]_in = 140 mM ⇒ Q = 28).
E° = 0 VT = 310 Kn = 1Q = 140/5 = 28
E_K = −(8.31446 × 310 / 96,485.3) × ln(28) = −0.02671 × 3.3322
→ E_K = −0.0890 V (−89.0 mV)
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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
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