¿Cuál es el papel de (por qué) la constante universal de los gases en la ecuación de Nernst?

La ecuación de Nernst es una ecuación que relaciona el voltaje total, es decir, la fuerza electromotriz, de la celda completa en cualquier momento con el potencial de electrodo estándar, la temperatura, la actividad y el cociente de reacción de las reacciones subyacentes y las especies utilizadas. Me he estado preguntando por qué la constante universal de los gases (R) se incluye en las ecuaciones de Nernst y Goldmann al describir el estado estacionario del potencial de membrana.

Voy a votar para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque esto debería ir a la física
¿Las preguntas sobre las propiedades de la membrana neuronal están fuera de tema aquí? Veo muchos de ellos alrededor, así que no tengo claro por qué esto es diferente. Si tales preguntas están fuera de tema, entonces esto estaría dentro del tema para el Neurosciencesitio de intercambio de pilas propuesto en el Área 51.
@TheBlackCat, si la pregunta es relevante para comprender los potenciales de membrana, le pedimos al OP (o a cualquier otra persona) que agregue esa parte en la publicación. No todos conocen la neurociencia a un nivel tan detallado. Proporcionar más contexto a la pregunta evitaría la ambigüedad y la confusión del tema.
@RobinKramer: Está al final de la publicación, "... mientras describe el estado estable del potencial de membrana".
Tienes toda la razón. Me perdí por completo esa parte de la pregunta. Entonces, dado que aparentemente dos personas se lo perdieron, tal vez sea útil un poco más de énfasis en la parte neurológica, también para evitar más confusiones :)
@RobinKramer: noté que se mencionaron las ecuaciones de Nernst / Goldmann y, sin embargo, voté de cerca; este es el reino de la física. Espero que la calidad de las respuestas en ese sitio supere el conocimiento de cualquiera aquí. No obstante, voté a favor de la respuesta de Honi: parece una buena respuesta para los confines de esta comunidad.
Gracias @RobinKramer, TheBlackCat, Christiaan. Admito que a mi pregunta le faltaba un contexto claro. Gracias por tus valiosas ediciones :)

Respuestas (1)

Al igual que en la ley de los gases ideales, la constante universal de los gases permite calcular la cantidad de energía asociada con un determinado grupo de moléculas (consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Gas_constant ). Como la ecuación de Nernst compara la "presión osmótica" con la "presión eléctrica", se necesita la constante universal de los gases para convertir la cantidad de un ion en los dos lados de una membrana ("concentraciones osmóticas") en la cantidad de energía asociada con esa concentración. diferencial ("presión osmótica").

Mirar cuidadosamente las unidades de todos los constituyentes de la ecuación puede ayudar a aclarar las cosas. R está en unidades de J / (mol * grado) y V es J/coulomb. zF en el denominador te da tus culombios.
En resumen, tanto el lado izquierdo como el derecho de la ecuación son más o menos medidas de energía. R convierte cantidades de iones a la energía asociada con su presión osmótica para que pueda compararse con la energía eléctrica asociada con su carga.

¡Muchas gracias! ¡Eso agrega algo de sentido a mi conocimiento sobre R ahora!
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