Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul Zeta este că potențialul Nernst este dat pentru o celulă biologică sau o celulă electrochimică, în timp ce potențialul zeta este dat pentru o dispersie coloidală.
Potențialul Nernst și potențialul zeta sunt termeni din chimia fizică care descriu diferența de potențial dintre ceva, de ex. membrana celulară, celula electrochimică, membrana unei particule dispersate într-un mediu de dispersie etc.
Ce este potențialul Nernst?
Potențialul de Nernst sau potențialul de inversare este potențialul prin membrana celulară care se opune difuziei nete a unui anumit ion prin membrană. Prin urmare, acest termen are aplicații în biochimie. Putem determina potențialul Nernst prin raportul dintre concentrațiile acelui ion specific (care încearcă să treacă prin membrana celulară) în interiorul celulei și în afara celulei. Cu toate acestea, acest termen este folosit și în electrochimie, referitor la celulele electrochimice. Ecuația care este folosită pentru a determina potențialul Nernst se numește ecuația Nernst.
Ecuația de Nernst poate fi descrisă ca o expresie matematică care oferă relația dintre potențialul de reducere și potențialul de reducere standard al unei celule electrochimice. Această ecuație a fost numită după omul de știință W alther Nernst. În plus, această ecuație a fost dezvoltată utilizând alți factori care afectează reacțiile electrochimice de oxidare și reducere, cum ar fi temperatura și activitatea chimică a speciilor chimice care suferă oxidare și reducere.
Pentru a obține ecuația Nernst, trebuie să luăm în considerare modificările standard ale energiei libere Gibbs care sunt asociate cu transformările electrochimice care au loc în celulă. Reacția de reducere a unei celule electrochimice poate fi dată după cum urmează:
Ox + z e– ⟶ Roșu
În termodinamică, modificarea reală a energiei libere a reacției este
E=Ereducere – Eoxidare
Putem raporta energia liberă Gibbs (ΔG) la E (diferența de potențial) după cum urmează:
ΔG=-nFE
Unde n este numărul de electroni transferați între speciile chimice atunci când reacția progresează, F este constanta Faraday. Dacă luăm în considerare condițiile standard, atunci ecuația este următoarea:
ΔG0=-nFE0
Putem lega energia liberă Gibbs a condițiilor non-standard cu energia Gibbs a condițiilor standard prin următoarea ecuație.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Apoi, putem înlocui ecuațiile de mai sus în această ecuație standard pentru a obține ecuația Nernst după cum urmează:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Atunci ecuația Nernst este următoarea:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
Ce este potențialul Zeta?
Potențialul zeta este potențialul electrocinetic al unei dispersii coloidale. Acest termen provine din litera greacă „zeta”. În general, numim acest potențial electrocinetic potențial zeta. Cu alte cuvinte, potențialul zeta este diferența de potențial dintre mediul de dispersie și stratul staționar al fluidului atașat la particula dispersată a dispersiei coloidale. Aceasta înseamnă că termenul potențial zeta ne oferă o indicație a sarcinii care este prezentă pe suprafața particulei. Putem recunoaște două tipuri de potențial zeta: potențial zeta pozitiv și negativ. În plus, acest potențial este ceea ce măsurăm ca viteza particulelor într-un curent continuu. câmp electric.
Figura 01: O particulă într-o suspensie coloidală
Dintre cele două tipuri, potențialul zeta pozitiv indică faptul că particulele dispersate în suspensia în care măsurăm potențialul zeta au o sarcină pozitivă. Mai mult, atunci când luăm în considerare valorile, nu există nicio diferență semnificativă între potențialul zeta pozitiv și negativ.
Pe de altă parte, potențialul zeta negativ indică faptul că particulele dispersate în suspensia în care măsurăm potențialul zeta au o sarcină negativă; astfel, sarcina particulelor dispersate este negativă.
Care este diferența dintre potențialul Nernst și potențialul Zeta?
Potențialul Nernst și potențialul zeta sunt utilizate în chimia fizică. Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul Zeta este că potențialul Nernst este dat pentru o celulă biologică sau o celulă electrochimică, în timp ce potențialul zeta este dat pentru o dispersie coloidală.
Infograficul de mai jos arată mai multe diferențe între potențialul Nernst și potențialul Zeta.
Rezumat – Potențialul Nernst vs Potențialul Zeta
Termenii potențial Nernst și potențialul zeta sunt folosiți în chimia fizică. Diferența cheie dintre potențialul Nernst și potențialul Zeta este că potențialul Nernst este dat pentru o celulă biologică sau o celulă electrochimică, în timp ce potențialul zeta este dat pentru o dispersie coloidală.
