Electrochemistry NEET प्रश्न हिंदी में — रसायन विज्ञान (Chemistry) MCQ उत्तर सहित

(b) लेक्लांशे सेल में MnO₂।

ऐनोड पर केवल ऑक्सीकरण होता है। साथ ही H₂O का निर्वहन विभव इससे कम होता है : ${\mathrm{SO}}_4^{2-}$

(a) ${\mathrm{\lambda }}_{\mathrm{eq}} = \mathrm{k} \times \mathrm{V} = \frac{\mathrm{k} \times 1000}{\mathrm{Normality}}$

तनुकरण पर, प्रति cm³ धारावाही कणों की संख्या घटती है परन्तु विलयन का आयतन बढ़ता है। फलस्वरूप आयनिक गतिशीलता बढ़ती है, जिससे प्रबल विद्युत्-अपघट्य की तुल्यांकी चालकता बढ़ जाती है।

प्रयुक्त अवधारणा : नर्न्स्ट समीकरण

$\mathrm{Tl}/ {\mathrm{Tl}}^{+} (0.001\mathrm{M})/\mathrm{l} {\mathrm{Cu}}^{2+} (0.1 \mathrm{M})/ \mathrm{Cu}$

  $$\begin{gathered} \mathrm{Ti} \to {\mathrm{Ti}}^{+}+{\mathrm{e}}^{-}] \times 2 \\ {\mathrm{Cu}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Cu} \\ \mathrm{\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_} \\ 2\mathrm{Ti} + {\mathrm{Cu}}^{2+} \to 2{\mathrm{Ti}}^{+}+\mathrm{Cu} \end{gathered}$$

इस सेल के लिए नर्न्स्ट समीकरण :

${\mathrm{E}}_{\mathrm{cell}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{cell}}^{\mathrm{o}}-\frac{0.059}{\mathrm{n}}10\mathrm{g} \frac{{\left[{\mathrm{Ti}}^{+}\right]}^2}{\left[{\mathrm{Cu}}^{2+}\right]}$

यदि ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ आयन सांद्रता $\uparrow \uparrow \uparrow$ तो :

$\frac{0.059 }{n} \log \frac{{\left[T{i}^{+}\right]}^2}{C{u}^{2+}}\downarrow \downarrow \downarrow$

परन्तु कुल मिलाकर ${\mathrm{E}}_{\mathrm{cell}}^0-\frac{0.059}{\mathrm{n}}$ बढ़ता है

अतः ${\mathrm{E}}_{\mathrm{cell}}$ बढ़ता है

अतः ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ आयन सांद्रता बढ़ाने पर 

${\mathrm{E}}_{\mathrm{cell}}$ बढ़ता है।

(b) हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए, ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया है 

H₂ $\to$2H⁺ +2e^-

यदि pH = 10

H⁺ = 1x10^-PH = 1x10^-10

नर्न्स्ट समीकरण से, 

E_cell = E_cell - (0.0591/2) log[H⁺]²/P_H2

हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए, E_cell = 0

E_cell = - (0.0591/2) log[10^-10]²/1

= +(0.0591x2/2) log 1/10^-10

= 0.0591 log 10¹⁰

= 0.0591 x 10 = 0.591V

प्रयुक्त अवधारणा : फैराडे का प्रथम नियम :

w = z x Q

$\mathrm{w}=\frac{\mathrm{E}}{96500}\times 5\times 96500$  [1F=96500 C]

$$\begin{gathered} \mathrm{w}=\frac{27}{{\displaystyle \frac{3}{96500}}}\times 5\times 96500 \\ \mathrm{w}=\frac{27\times 5}{3} \end{gathered}$$

w= 45 g

(C) -$\Delta$G⁰= nFE⁰

दिए गए आंकड़ों से, 

(i) Cu(s) $\to$Cu²⁺(aq) + 2e^-

  -$\Delta$G⁰₁= -2(-0.34)xF

(ii) Cu²⁺(aq) +e^- $\to$Cu⁺(aq) 

  -$\Delta$G⁰₂= -1(-0.15)xF

जोड़ने पर 

Cu(s) $\to$Cu⁺(aq) + e^-

  -$\Delta$G⁰₃= -1xE⁰xF

 -$\Delta$G⁰₃ =  $\Delta$G⁰₁+-$\Delta$G⁰₂

-n₃FE⁰ = - n₁FE⁰₁-n₂FE²

-E⁰ = -2(-0.34) - 1(0.15)

= (-2x-0.34) +(-1 x 0.15)

-E⁰ = +0.68 - 0.15 = 0.53

E⁰ = 0.53V

अभिक्रिया 2Cu⁺(aq) ^$⇌$Cu²⁺(aq) + Cu(s)

अतः Cu⁺(aq) + e^{-  $⇌$} Cu(s)  E⁰ = 0.53V

Cu⁺(aq) ^$⇌$ Cu²⁺(aq) +e^-  E⁰ = -0.15V

2Cu⁺(aq) ^$⇌$Cu²⁺(aq) + Cu(s)  E⁰ = +0.38V

(a) 

$$\begin{gathered} \frac{4}{3}\mathrm{Al} + {\mathrm{O}}_2 \stackrel{ }{\to }\frac{2}{3}{\mathrm{Al}}_2{\mathrm{O}}_3 \\ ∆G=-nEF \\ -827 \times {10}^3 \mathrm{J} =-4 \times E\times 96500 \\ E = \frac{827 \times {10}^3}{4\times 96500} \\ E = +2.14 \mathrm{V} \end{gathered}$$

n = 4, क्योंकि Al ⁰ से Al ⁺³ तक 3 इलेक्ट्रॉन खोए जाते हैं, अतः 4/3 ऐलुमिनियम खोएगा, 4/3x 3 = 4

(a) हम जानते हैं कि, मानक गिब्ज़ ऊर्जा,

$∆$G⁰= -nFE⁰_cell

सेल अभिक्रिया के लिए, 

2Ag⁺+ Cu  $\to$Cu²⁺+ 2Ag

$∆$E⁰_cell= +0.46V

$∆$G⁰= -nFE⁰_cell

n=2

$∆$G⁰= -2x96500x0.46

= -88780J

= - 88.7 KJ

=-89.0 KJ