La diferencia clave entre el potencial de Nernst y el potencial Zeta es que el potencial de Nernst se da para una celda biológica o una celda electroquímica, mientras que el potencial zeta se da para una dispersión coloidal.
El potencial de Nernst y el potencial zeta son términos de la química física que describen la diferencia de potencial entre algo, p. la membrana celular, celda electroquímica, membrana de una partícula dispersa en un medio de dispersión, etc.
¿Qué es el potencial de Nernst?
El potencial de Nernst o potencial de inversión es el potencial a través de una membrana celular que se opone a la difusión neta de un ion particular a través de la membrana. Por lo tanto, este término tiene aplicaciones en bioquímica. Podemos determinar el potencial de Nernst por la relación de las concentraciones de ese ion específico (que intenta atravesar la membrana celular) dentro y fuera de la célula. Sin embargo, este término también se usa en electroquímica, con respecto a las celdas electroquímicas. La ecuación que se utiliza para determinar el potencial de Nernst se denomina ecuación de Nernst.
La ecuación de Nernst se puede describir como una expresión matemática que proporciona la relación entre el potencial de reducción y el potencial de reducción estándar de una celda electroquímica. Esta ecuación lleva el nombre del científico W alther Nernst. Además, esta ecuación se desarrolló usando los otros factores que afectan las reacciones electroquímicas de oxidación y reducción, como la temperatura y la actividad química de las especies químicas que sufren oxidación y reducción.
Para obtener la ecuación de Nernst, tenemos que considerar los cambios estándar en la energía libre de Gibbs que están asociados con las transformaciones electroquímicas que ocurren en la celda. La reacción de reducción de una celda electroquímica se puede dar de la siguiente manera:
Buey + z e– ⟶ Rojo
En termodinámica, el cambio real de energía libre de la reacción es, E=Ereducción – Eoxidación
Podemos relacionar la energía libre de Gibbs (ΔG) con la E (diferencia de potencial) de la siguiente manera:
ΔG=-nFE
Donde n es el número de electrones transferidos entre especies químicas cuando la reacción está progresando, F es la constante de Faraday. Si consideramos las condiciones estándar, entonces la ecuación es la siguiente:
ΔG0=-nFE0
Podemos relacionar la energía libre de Gibbs de condiciones no estándar con la energía de Gibbs de condiciones estándar a través de la siguiente ecuación.
ΔG=ΔG0 + RTlnQ
Entonces, podemos sustituir las ecuaciones anteriores en esta ecuación estándar para obtener la ecuación de Nernst de la siguiente manera:
-nFE=-nFE0 + RTlnQ
Entonces la ecuación de Nernst es la siguiente:
E=E0 – (RTlnQ/nF)
¿Qué es el potencial zeta?
El potencial zeta es el potencial electrocinético de una dispersión coloidal. Este término proviene de la letra griega “zeta”. Generalmente, llamamos a este potencial electrocinético potencial zeta. En otras palabras, el potencial zeta es la diferencia de potencial entre el medio de dispersión y la capa estacionaria del fluido unido a la partícula dispersa de la dispersión coloidal. Eso significa que el término potencial zeta nos da una indicación de la carga que está presente en la superficie de la partícula. Podemos reconocer dos tipos de potencial zeta: potencial zeta positivo y negativo. Además, este potencial es lo que medimos como la velocidad de las partículas en una corriente continua. campo eléctrico.
Figura 01: Una partícula en una suspensión coloidal
Entre los dos tipos, el potencial zeta positivo indica que las partículas dispersas en la suspensión en la que medimos el potencial zeta tienen carga positiva. Además, cuando consideramos los valores, no hay una diferencia significativa entre el potencial zeta positivo y negativo.
Por otro lado, el potencial zeta negativo indica que las partículas dispersas en la suspensión en la que medimos el potencial zeta tienen carga negativa; por lo tanto, la carga de las partículas dispersas es negativa.
¿Cuál es la diferencia entre el potencial de Nernst y el potencial de Zeta?
El potencial de Nernst y el potencial zeta se utilizan en química física. La diferencia clave entre el potencial de Nernst y el potencial Zeta es que el potencial de Nernst se da para una celda biológica o una celda electroquímica, mientras que el potencial zeta se da para una dispersión coloidal.
La siguiente infografía muestra más diferencias entre el potencial de Nernst y el potencial de Zeta.
Resumen: potencial de Nernst frente a potencial de Zeta
Los términos potencial de Nernst y potencial zeta se utilizan en química física. La diferencia clave entre el potencial de Nernst y el potencial Zeta es que el potencial de Nernst se da para una celda biológica o una celda electroquímica, mientras que el potencial zeta se da para una dispersión coloidal.
