Persamaan Nernst: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Baru |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
| (4 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Walther Nernst 2.jpg|jmpl|
Dalam [[elektrokimia]], '''persamaan Nernst''' adalah suatu persamaan yang menghubungkan [[potensial reduksi]] dari suatu reaksi elektrokimia (reaksi [[setengah-sel]] atau [[sel elektrokimia|sel penuh]]) dengan [[potensial elektrode standar]], [[suhu termodinamika|suhu]], dan [[aktivitas termodinamika|aktivitas]] (terkadang didekati dengan [[konsentrasi]]) dari spesi kimia yang mengalami [[reduksi]] dan [[oksidasi]].<ref name="oxtoby709">{{harvp|Oxtoby|Gillis|Butler|2015|page=709}}.</ref> Persamaan ini merupakan persamaan yang paling penting di bidang elektrokimia. Persamaan ini dinamai dari [[Walther Nernst]], seorang [[kimia fisik|kimiawan fisik]] asal [[Jerman]] yang merumuskan persamaan ini.<ref name="isbn0-8412-1572-3">{{cite book |last1=Orna |first1=Mary Virginia |last2=Stock |first2=John |title=Electrochemistry, Past and Present |url=https://archive.org/details/electrochemistry0000unse_m6a2 |publisher=American Chemical Society |location=Columbus, OH |year=1989 |pages= |isbn=978-0-8412-1572-6 |oclc= 19124885|doi= |accessdate= |language=en}}</ref><ref name=Wahl2005>{{Cite journal | last = Wahl | first = D. | year = 2005 | title = A Short History of Electrochemistry | journal = Galvanotechtnik | volume = 96 | issue = 8 | pages = 1820–1828 |language=en}}</ref><ref>{{harvp|Nobel Lectures in Chemistry|1999|page=363}}.</ref>
== Ekspresi ==
Persamaan Nernst diturunkan dari perubahan [[energi bebas Gibbs]] standar yang terkait dengan perubahan elektrokimia. Untuk semua reaksi reduksi elektrokimia memiliki bentuk
: Ox + ''z'' e<sup>−</sup> → Red
[[termodinamika]] standar menyatakan bahwa perubahan energi bebas yang sebenarnya, {{math|Δ''G''}} berhubungan dengan perubahan energi bebas dalam [[keadaan standar]] {{math|Δ''G''<sup><s>o</s></sup>}} melalui persamaan<ref>{{harvp|Ebbing|Gammon|2007|page=826}}.</ref><ref>{{harvp|Oxtoby|Gillis|Butler|2015|page=703}}.</ref>
: <math>\Delta G = \Delta G^{\ominus} + RT\ln Q,</math>
yang dalam persamaan di atas, {{mvar|Q}} adalah [[hasil bagi reaksi]]. [[Potensial elektrokimiawi]] {{mvar|E}} yang terkait dengan reaksi elektrokimia didefinisikan sebagai berkurangnya [[energi bebas Gibbs]] per [[coulomb]] [[Muatan listrik|muatan]] yang dipindahkan, yang mengarah pada persamaan<ref name="swaddle288">{{harvp|Swaddle|1997|page=288}}.</ref><ref>{{harvp|Crow|1994|pages=93-94}}.</ref>
: <math>\Delta G = -zFE.</math>
Konstanta {{mvar|F}} ([[konstanta Faraday]]) adalah faktor konversi satuan {{math|''F'' {{=}} ''N''<sub>A</sub>''q''}}, dengan {{math|''N''<sub>A</sub>}} merupakan [[bilangan Avogadro]] dan {{mvar|q}} adalah [[muatan listrik|muatan elektron]] dasar. Persamaan ini kemudian mengarah pada persamaan Nernst.
Baris 24:
: {{mvar|R}} adalah [[konstanta gas|konstanta gas universal]]: {{math|''R'' {{=}} {{val|8.314472|(15)|u=J K<sup>−1</sup> mol<sup>−1</sup>}}}},
: {{mvar|T}} adalah [[suhu]] dalam [[kelvin]]s<!-- pluralized – see Kelvin#Usage conventions -->,
: {{mvar|a}} adalah [[aktivitas termodinamika|aktivitas]] kimia untuk spesi terkait, dengan {{math|''a''<sub>Red</sub>}} adalah aktivitas bentuk tereduksi dan {{math|''a''<sub>Ox</sub>}} adalah aktivitas bentuk teroksidasi. Serupa dengan [[konstanta kesetimbangan]], aktvitas selalu diukur dalam keadaan standar (1 mol/L untuk zat terlarut,<ref>{{harvp|Swaddle|1997|page=289}}.</ref> 1 atm untuk gas). Aktivitas spesi x,
: {{mvar|F}} adalah [[konstanta Faraday]], jumlah [[coulomb]] per [[mol]] elektron: {{math|''F'' {{=}} {{val|9.64853399|(24)|e=4|u=C mol<sup>−1</sup>}}}},
: {{mvar|z}} adalah jumlah [[elektron]] yang dipindahkan dari reaksi sel atau reaksi [[setengah-sel]],
: {{math|''Q''<sub>r</sub>}} adalah [[hasil bagi reaksi]] sel.
Pada [[Suhu kamar|suhu ruangan]] (25 °C), {{math|{{sfrac|''RT''|''F''}}}} dapat dianggap konstan dan digantikan dengan 25.693 mV untuk sel.
Persamaan Nernst terkadang dinyatakan dalam [[logaritma]] basis-10 (''yaitu'', [[logaritma umum]]) daripada [[logaritma natural]], dalam hal ini sering dituliskan, ''untuk suatu sel pada suhu 25 °C'':<ref>{{harvp|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|page=210}}.</ref><ref>{{harvp|Ebbing|Gammon|2007|page=827}}.</ref>
Baris 59:
== Pranala luar ==
* {{en}} [http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/ Nernst/Goldman Simulator Persamaan] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100808191814/http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/ |date=2010-08-08 }}
* {{en}} [http://www.physiologyweb.com/calculators/nernst_potential_calculator.html Kalkulator Persamaan Nernst]
* {{en}} [http://thevirtualheart.org/GHKindex.html Interactive Nernst/Goldman Java Applet]
| |||