De Nernst-vergelijking wordt gebruikt in de elektrochemie en is genoemd naar fysisch chemicus Walther Nernst. De algemene vorm van de Nernst-vergelijking bepaalt het punt waarop een elektrochemische halfcel een evenwicht bereikt. Een meer specifieke vorm bepaalt de totale spanning van een volledige elektrochemische cel en een aanvullende vorm heeft toepassingen binnen een levende cel. De Nernst-vergelijking maakt gebruik van het standaard halfcel-reductiepotentieel, de activiteit van de chemische stof in de cel en het aantal elektronen dat in de cel wordt overgedragen. Het vereist ook waarden voor de universele gasconstante, de absolute temperatuur en de constante van Faraday.

Definieer de componenten van de algemene Nernst-vergelijking. E is het half-cel reductiepotentieel, Eo is het standaard half-cel reductiepotentieel, z is het aantal overgedragen elektronen, aRed is de verminderde chemische activiteit voor de chemische stof in de cel en aOx is de geoxideerde chemische activiteit. Verder hebben we R als de universele gasconstante van 8.314 Joule /Kelvin mol, T als de temperatuur in Kelvin en F als de Faraday-constante van 96.485 coulombs /mol.

Bereken de algemene vorm van de Nernst-vergelijking. De vorm E = Eo - (RT /zF) Ln (aRed /aOx) biedt het reductiepotentieel van de halve cel.

Vereenvoudig de Nernst-vergelijking voor standaardlaboratoriumomstandigheden. Voor E = Eo - (RT /zF) Ln (aRed /aOx) kunnen we RT /F als een constante behandelen waarbij F = 298 graden Kelvin (25 graden Celsius). RT /F = (8,314 x 298) /96,485 = 0,0256 volt (V). Dus E = Eo - (0,0256 V /z) Ln (aRed /aOx) bij 25 graden C.

Converteer de Nernst-vergelijking om een ​​logaritme van basis 10 te gebruiken in plaats van de natuurlijke logaritme voor meer gebruiksgemak. Uit de wet van de logaritmen hebben we E = Eo - (0,025693 V /z) Ln (aRed /aOx) = Eo - (0,025693 V /z) (Ln 10) log10 (aRed /aOx) = Eo - (0,05916 V /z) log10 (aRed /aOx).

Gebruik de Nernst-vergelijking E = RT /zF ln (Co /Ci) in fysiologische toepassingen waarbij Co de concentratie van een ion buiten een cel is en Ci de concentratie van het ion in de cel. Deze vergelijking levert de spanning van een ion met lading z over een celmembraan.