Equação de Nernst

A Equação de Nernst permite a determinação do potencial celular em condições não-padrão.

Relaciona o potencial celular medido ao quociente de reação e permite a determinação precisa de constantes de equilíbrio (incluindo constantes de solubilidade).

A equação de Nernst é uma relação importante usada para determinar constantes de equilíbrio de reação e potenciais de concentração, bem como para calcular a energia mínima necessária na eletrodiálise.

O que significa a equação de Nernst?

A equação de Nernst define a relação entre o potencial celular e o potencial padrão e as atividades das espécies eletricamente ativas (eletroativas).

Relaciona as concentrações efetivas (atividades) dos componentes de uma reação celular ao potencial celular padrão.

A equação pode ser usada para calcular o potencial da célula a qualquer momento durante uma reação em condições diferentes do estado padrão.

Em estudos de corrosão, a equação é usada para analisar células de concentração e na construção de diagramas de Pourbaix.

Qual é a equação de Nernst?

A equação de Nernst determina o potencial de repouso das membranas celulares no corpo como um fator da concentração de íons dentro e fora da célula.

As células são a unidade básica do corpo, e o ambiente interno da célula é separado do exterior por uma membrana celular.

O ambiente intracelular contém uma concentração de íons diferente da do ambiente extracelular; portanto, uma carga elétrica se desenvolve e é chamada de potencial de repouso.

Os íons que mais influenciam na determinação do potencial de repouso são aqueles aos quais a membrana celular é mais permeável: sódio e potássio.

Há uma concentração mais alta de potássio dentro da célula do que fora dela, e o oposto é verdadeiro para o íon sódio.

Para muitas das células do corpo, o potencial de repouso permanece constante durante a vida útil das células.

Para células excitáveis, como as dos nervos e músculos, no entanto, o potencial de repouso simplesmente se refere ao potencial de membrana quando a célula não está sendo excitada.

Uma célula excitável é aquela que gera um impulso elétrico que leva a célula a se contrair, no caso de uma célula muscular, ou disparar um sinal, no caso de uma célula nervosa.

A excitação resulta na alteração da permeabilidade da membrana em íons, principalmente potássio e sódio. Isso permite o fluxo de íons da área de maior concentração para a área de menor concentração, e esse fluxo causa uma corrente elétrica que altera a carga através da membrana.

Portanto, a equação de Nernst não é aplicável neste caso, porque a equação de Nernst leva em consideração apenas a concentração de íons quando não há permeabilidade através da membrana celular.

A equação de Nernst fatores em constantes como a constante de Faraday, a constante de gás universal, a temperatura absoluta do corpo e a valência dos íons considerados.

O potássio é o íon mais comumente considerado na equação. É o íon de maior permeabilidade e, portanto, flui mais através da membrana.

A equação de Nernst foi criticada por assumir que não há fluxo líquido de íons através da membrana celular.

Realisticamente, nunca há fluxo líquido de íons, porque os íons escapam devido a vazamentos ou são bombeados ativamente pela célula através da membrana. Em muitos casos, a equação de Goldman mais universal é preferida ao prever o potencial da membrana.

A equação de Goldman leva em consideração a permeabilidade da membrana aos íons para uma avaliação mais precisa do potencial da membrana e pode ser usada para células excitáveis e não excitáveis.

Fonte: Editores Portal São Francisco