{"id":14188,"date":"2018-09-15T17:51:33","date_gmt":"2018-09-15T15:51:33","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bmscience.net\/blog\/?p=14188"},"modified":"2024-02-08T08:58:18","modified_gmt":"2024-02-08T07:58:18","slug":"equazione-di-nernst-ed-equilibri-elettrochimici-in-una-membrana-permeabile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bmscience.net\/blog\/equazione-di-nernst-ed-equilibri-elettrochimici-in-una-membrana-permeabile\/","title":{"rendered":"Equazione di Nernst ed equilibri elettrochimici in una membrana permeabile"},"content":{"rendered":"
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L\u2019equazione di Nernst<\/strong>\u00a0definisce la condizione di equilibrio di uno ione fra due soluzioni. Ogni ione in soluzione ha il proprio potenziale dato dall\u2019equazione di Nernst.
Per determinare l\u2019equazione di Nernst bisogna considerare prima il\u00a0potenziale chimico<\/strong>\u00a0di una soluzione diluita con concentrazione\u00a0C<\/strong>\u00a0contenente una mole di un certo tipo di particelle\u00a0\u03bc =\u00a0\u00b50<\/sub>\u00a0+ RT lnC\u00a0<\/strong>dove\u00a0\u00b50<\/sub><\/strong>\u00a0\u00e8 il potenziale chimico standard.
Se le particelle sono costituite da ioni con valenza\u00a0Z<\/strong>, alla formula precedentemente descritta bisogna aggiungere l\u2019energia potenziale degli ioni dovuta alla presenza di un potenziale elettrico\u00a0V<\/strong>. Quindi la formula diventa\u00a0\u03bc =\u00a0\u00b50<\/sub>\u00a0+ RT lnC + ZN0<\/sub>eV<\/strong>. Dove\u00a0N0\u00a0<\/sub><\/strong>\u00e8 il numero di Avogadro ed\u00a0e\u00a0<\/strong>\u00e8 la carica elementare. Questa somma viene definita\u00a0Energia Potenziale Elettrochimica<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Per raggiungere l\u2019equilibrio elettrochimico in una membrana permeabile, si deve avere che la somma dell\u2019energie potenziali elettrochimiche nelle due soluzioni separate da membrana siano uguali e quindi \u03bc1 <\/sub>= <\/strong>\u03bc2<\/sub><\/strong>. Ci\u00f2 significa che RT lnC1 <\/sub>+ ZN0<\/sub>eV1 <\/sub>= RT lnC2 <\/sub>+ ZN0<\/sub>eV2<\/sub><\/strong>.
Spostando i termini: RT lnC1<\/sub> \u2013 RT lnC2 <\/sub>= ZN0<\/sub>eV1 <\/sub>\u2013 ZN0<\/sub>eV2<\/sub><\/strong>
Facendo il raccoglimento si ottiene:<\/p>\n\n\n

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Essendo N0<\/sub>e = F<\/strong> (costante di Faraday), l\u2019equazione diventa:<\/p>\n\n\n

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(Equazione di Nernst<\/strong>)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n
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Acquista<\/a> <\/a>ora<\/a><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

L\u2019equazione di Nernst permette quindi di determinare la\u00a0differenza di potenziale<\/strong>\u00a0ai capi di una membrana permeabile quando \u00e8 in equilibrio elettrochimico. Il potenziale dipende soprattutto dal rapporto fra le concentrazioni degli ioni. Se il potenziale ai due capi della membrana \u00e8 uguale, allora anche la concentrazione sar\u00e0 uguale, condizione di equilibrio prevista dalla\u00a0I legge di Fick<\/strong>\u00a0per la diffusione libera. Se nel primo compartimento il potenziale \u00e8 maggiore, significa che nel secondo compartimento c\u2019\u00e8 una maggiore concentrazione dello ione e viceversa.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019equilibrio <\/strong>fra i due comparti \u00e8 quindi possibile solamente se il processo di diffusione dovuto al gradiente di concentrazione (JDsM<\/sub><\/strong>) ha verso opposto al flusso di soluto determinato dal campo elettrico (JEsM<\/sub><\/strong>) che \u00e8 sempre diretto dal potenziale maggiore al potenziale minore.
In condizioni di equilibrio dinamico deve essere: JsM <\/sub>(totale) = JEsM <\/sub>+ JDsM <\/sub>= 0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Fonte: Fisica biomedica<\/a>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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