ネルンストほうていしきときんまんほうていしきの違い

ネルンスト方程式とゴールドマン方程式の大きな違いは、ネルンスト方程式が還元電位と標準電極電位の関係を記述しているのに対し、ゴールドマン方程式はネルンスト方程式の微分で、細胞膜上の反転電位を記述する...という点である。

Nernst式とGoldman式の大きな違いは、Nernst式が還元電位と標準電極電位の関係を記述しているのに対し、Goldman式はNernst式の微分で、細胞膜上の反転電位を記述している点である。

電気化学電池は、化学反応の化学エネルギーを利用して電気を発生させる電気機器である。また、必要な電気エネルギーを供給することで、化学反応を補助するような使い方もできます。電気化学セルの還元電位は、そのセルが電気を作り出す能力を決定する。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ネルンスト方程式とは 3. ゴールドマン方程式とは 4. 並列比較-ネルンスト方程式とゴールドマン方程式の表形式 5. まとめ

ネルンストほうていしきは何ですか？

ネルンスト方程式は、電気化学セルの還元電位と標準還元電位の関係を示す数式である。この方程式は、科学者ヴァルター・ネルンストにちなんで命名された。さらに、温度や酸化還元剤の化学活性など、電気化学的な酸化還元反応に影響を与える他の要因も利用される。

ネルンストの方程式を導き出すには、細胞内で起こる電気化学的変換に関係するギブスの自由エネルギーの標準的な変化を考慮しなければならない。電気化学セルにおける還元反応は次のようになる。

Ox+z e-⟶ Red

熱力学によれば、実際の反応の自由エネルギー変化は、次のようになる。

E = 還元・酸化

ただし、ギブスの自由エネルギー（ΔG）はE（電位差）と次のような関係にある。

ΔG = -nFE

ここで、nは反応の進行に伴って化学物質間で移動する電子の数、Fはファラデー定数である。標準条件を考慮すると、この式は次のようになる。

ΔG0 = -nFE0

非標準条件付きギブス自由エネルギーと標準条件付きギブスエネルギーの関係は、以下の式で表すことができる。

ΔG=ΔG0+RTlnQ

そして、上記の式を標準式に代入すると、次のようなネルンスト方程式が得られる。

-nFE = -nFE0 + RTlnQ

しかし、上の式はファラデー定数とR（万有引力気体定数）の値で書き直すことができる。

E=E0-(0.0592VlnQ/n)

きんまんほうていしきは何ですか？

細胞膜生理学において、ゴールドマン方程式は細胞膜の逆電位を決定するのに有用である。この方程式は、開発した科学者デビッド・E・ゴールドマンの名前にちなんで名づけられた。ゴールドマン方程式は、細胞膜上のイオンの不均一な分布や膜透過性の違いを考慮し、ネルンスト方程式から導かれたものである。式は次の通りである。

どこにあるんだ？

Emは、細胞膜にかかる電位差が
Rは宇宙ガス定数であり
Tは熱力学的温度
Zは、化学物質間で移動した電子のモル数です。
Fはファラデー定数であり
PAまたはBは、AまたはBのイオンに対する膜の透過性であり
[A or B]i は細胞膜中のAまたはBイオンの濃度である。