Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে পার্থক্য

2024 লেখক: Alex Aldridge | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 13:33

Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে Nernst সমীকরণ হ্রাস সম্ভাবনা এবং স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনার মধ্যে সম্পর্ককে বর্ণনা করে, যেখানে গোল্ডম্যান সমীকরণটি Nernst সমীকরণের একটি ডেরিভেটিভ এবং একটি কোষের ঝিল্লি জুড়ে বিপরীত সম্ভাবনা বর্ণনা করে।

একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল হল একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার রাসায়নিক শক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে। অন্যথায় আমরা বিদ্যুৎ থেকে প্রয়োজনীয় শক্তি প্রদানের মাধ্যমে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সহায়তা করতে এই ডিভাইসগুলি ব্যবহার করতে পারি। একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের হ্রাস সম্ভাবনা কোষের বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষমতা নির্ধারণ করে।

Nernst সমীকরণ কি?

Nernst সমীকরণ হল একটি গাণিতিক অভিব্যক্তি যা একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের হ্রাস সম্ভাবনা এবং মান হ্রাস সম্ভাবনার মধ্যে সম্পর্ক দেয়। সমীকরণটির নামকরণ করা হয়েছে বিজ্ঞানী ওয়ালথার নার্নস্টের নামে। এবং, এটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন এবং হ্রাস প্রতিক্রিয়াকে প্রভাবিত করে এমন অন্যান্য কারণগুলি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল, যেমন তাপমাত্রা এবং রাসায়নিক প্রজাতির রাসায়নিক কার্যকলাপ যা জারণ এবং হ্রাসের মধ্য দিয়ে যায়৷

Nernst সমীকরণটি বের করার সময়, আমাদের গিবস মুক্ত শক্তির মানক পরিবর্তনগুলি বিবেচনা করতে হবে যা কোষে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রূপান্তরের সাথে সম্পর্কিত। একটি তড়িৎ রাসায়নিক কোষের হ্রাস প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ দেওয়া যেতে পারে:

Ox + z e^{– ⟶ লাল}

তাপগতিবিদ্যা অনুসারে, বিক্রিয়ার প্রকৃত মুক্ত শক্তির পরিবর্তন হল, E=E_{হ্রাস} – E_{অক্সিডেশন}

তবে, গিবস ফ্রি এনার্জি (ΔG) E (সম্ভাব্য পার্থক্য) এর সাথে নিম্নরূপ:

ΔG=-nFE

যেখানে n রাসায়নিক প্রজাতির মধ্যে স্থানান্তরিত ইলেকট্রনের সংখ্যা যখন বিক্রিয়াটি অগ্রসর হয়, সেখানে F হল ফ্যারাডে ধ্রুবক। যদি আমরা স্ট্যান্ডার্ড শর্ত বিবেচনা করি, তাহলে সমীকরণটি নিম্নরূপ:

ΔG⁰=-nFE⁰

আমরা নিম্নোক্ত সমীকরণের মাধ্যমে গিবসের অ-মানক অবস্থার মুক্ত শক্তিকে মানক অবস্থার গিবস শক্তির সাথে সম্পর্কিত করতে পারি।

ΔG=ΔG^{0 + RTlnQ}

তারপর, আমরা নিচের মতো Nernst সমীকরণ পেতে উপরের সমীকরণগুলিকে এই আদর্শ সমীকরণে প্রতিস্থাপন করতে পারি:

-nFE=-nFE^{0 + RTlnQ}

তবে, আমরা ফ্যারাডে ধ্রুবক এবং R (সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক) এর মান ব্যবহার করে উপরের সমীকরণটি পুনরায় লিখতে পারি।

E=E^{0 – (0.0592VlnQ/n)}

গোল্ডম্যান সমীকরণ কি?

গোল্ডম্যান সমীকরণটি সেল মেমব্রেন ফিজিওলজিতে একটি কোষের ঝিল্লি জুড়ে বিপরীত সম্ভাবনা নির্ধারণে কার্যকর। এই সমীকরণটির নামকরণ করা হয়েছিল বিজ্ঞানী ডেভিড ই. গোল্ডম্যানের নামে, যিনি সমীকরণটি তৈরি করেছিলেন। এবং, এটি Nernst সমীকরণ থেকে উদ্ভূত হয়েছিল। গোল্ডম্যান সমীকরণ এই বিপরীত সম্ভাবনা নির্ধারণ করার সময় কোষের ঝিল্লি জুড়ে আয়নগুলির অসম বন্টন এবং ঝিল্লি ব্যাপ্তিযোগ্যতার পার্থক্যগুলিকে বিবেচনা করে। সমীকরণটি নিম্নরূপ:

কোথায়

• Em হল কোষের ঝিল্লি জুড়ে সম্ভাব্য পার্থক্য,
• R হল সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক,
• T হল তাপগতিগত তাপমাত্রা,
• Z হল রাসায়নিক প্রজাতির মধ্যে স্থানান্তরিত ইলেকট্রনের মোলের সংখ্যা,
• F হল ফ্যারাডে ধ্রুবক,
• P_{A বা B হল A বা B আয়নের দিকে ঝিল্লির ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং}
• [A বা B_{i হল কোষের ঝিল্লির ভিতরে A বা B আয়নের ঘনত্ব।}

নার্স্ট সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে পার্থক্য কী?

Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণ হল গাণিতিক অভিব্যক্তি যা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের সম্ভাবনার পরিমাপ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে Nernst সমীকরণ হ্রাস সম্ভাব্যতা এবং স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনার মধ্যে সম্পর্ককে বর্ণনা করে, যেখানে গোল্ডম্যান সমীকরণটি Nernst সমীকরণের একটি ডেরিভেটিভ এবং একটি কোষের ঝিল্লি জুড়ে বিপরীত সম্ভাবনা বর্ণনা করে।

নীচের ইনফোগ্রাফিক নর্স্ট সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে পার্থক্যকে সংক্ষিপ্ত করে।

সারাংশ – নের্স্ট ইকুয়েশন বনাম গোল্ডম্যান সমীকরণ

Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণ হল গাণিতিক অভিব্যক্তি যা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষের সম্ভাবনার পরিমাপ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। Nernst সমীকরণ এবং গোল্ডম্যান সমীকরণের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে Nernst সমীকরণ হ্রাস সম্ভাবনা এবং স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনার মধ্যে সম্পর্ককে বর্ণনা করে, কিন্তু গোল্ডম্যান সমীকরণটি Nernst সমীকরণের একটি ডেরিভেটিভ এবং একটি কোষের ঝিল্লি জুড়ে বিপরীত সম্ভাবনাকে বর্ণনা করে৷