Nernstyhtälö
Nernstyhtö, eli Nernstin yhtälö, on elektro- ja biofysiikassa keskeinen kaava, jolla määritellään ionin tasapainopotentiaali kalvon yli. Kun ionin liikkumiseen vaikuttavat aktiviteetit ovat vakioita sekä kalvon läpäisevyys ja lämpötila tunnettuja, sähköinen ja kemiallinen gradientti ovat tasapainossa, ja E_i kuvaa tasapainopotentiaalia. Yhtälö: E_i = (RT / z_i F) ln(a_i^{out} / a_i^{in}). R on kaasuvakio, T lämpötilan kelvin-asteessa, z_i ionin varaus, F Faradaysn vakio ja a_i^{out} sekä a_i^{in} ionin ulko- ja sisäpuolen toiminnallisuudet (aktiivisuudet). Mikäli aktiivisuudet korvataan pitoisuuksilla, E_i = (RT / z_i F) ln([i]^{out} / [i]^{in}). Base-10-muoto on E_i = (2.303 RT / z_i F) log10([i]^{out} / [i]^{in}); 25 °C:ssa kerroin on noin 61.5 mV / z_i. Biologisissa järjestelmissä tämä kuvaa solukalvon yli kulkevan ionin tasapainopotentiaalia.
Sovellukset: Nernstin yhtälöä käytetään erityisesti kaliumin, natriumin ja kloridin tasapainopotentiaalien arviointiin. Kun useita ioneja on mukana,
Historiallinen huomautus: Yhtälö kehitti Walther Nernst 1880-luvulla; se on perusta elektrokemian ja biofysiikan koulutuksessa.