Nernst Equation for FAD Reaction at 298 K

6. Уравнение Нернста–Петерса для системы ФAД + 2 H+ + 2 ē → ФАДН2 при Т = 298 K и с(ФАД) = с(ФАДН2): E = E0 + (0,06/2)∙lg c2(Н+) E = E0 – 0,06pH Е = Е0 + 0,06∙lg с(Н+) E = + 0,06∙lg c(Н+) E = E0 + 0,06∙lg c2(Н+)

Уравнение Нернста для данной реакции можно записать, учитывая, что в данной реакции участвуют два протона (H⁺) и два электрона (e⁻). Уравнение Нернста имеет вид:

[ E = E^0 + \frac{RT}{nF} \ln Q ]

где:

• ( E ) — потенциал электрохимической ячейки,
• ( E^0 ) — стандартный потенциал,
• ( R ) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• ( T ) — температура в Кельвинах,
• ( n ) — количество передаваемых электронов (в данном случае 2),
• ( F ) — постоянная Фарадея (96485 Кл/моль),
• ( Q ) — реакционная степень (отношение концентраций продуктов и реагентов).

При температуре 298 K и подставляя значения, мы можем упростить уравнение. Для 298 K и ( n = 2 ):

[ E = E^0 + \frac{0.0591}{2} \log Q ]

где 0.0591 — это приближенное значение для ( \frac{RT}{nF} ) при 298 K.

Теперь, учитывая, что ( Q = \frac{c(\text{ФАДН}_2)}{c(\text{ФАД}) \cdot c^2(H^+)} ) и при условии, что ( c(\text{ФАД}) = c(\text{ФАДН}_2) ), мы можем записать:

[ Q = \frac{c^2(\text{ФАД})}{c^2(H^+)} ]

Таким образом, уравнение Нернста можно переписать как:

[ E = E^0 + \frac{0.0591}{2} \log \left( \frac{c^2(\text{ФАД})}{c^2(H^+)} \right) ]

Это можно упростить до:

[ E = E^0 + 0.0591 \log c(\text{ФАД}) - 0.0591 \log c^2(H^+) ]

Или, используя pH:

[ E = E^0 - 0.0591 \cdot 2 \cdot pH ]

Таким образом, правильный ответ из предложенных вариантов:

[ E = E^0 - 0.06 \cdot pH ]

Это соответствует уравнению Нернста для данной реакции.