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

संदर्भ कहता है, 'ऐनोडी स्थल पर मुक्त इलेक्ट्रॉन धातु के भीतर से होकर धातु के दूसरे स्थल पर जाते हैं और H+ की उपस्थिति में ऑक्सीजन को अपचयित करते हैं...'। अतः कैथोडी अभिक्रिया, जहाँ ऑक्सीजन अपचयित होती है, के लिए H+ आयन आवश्यक हैं। लोहे का ऑक्सीकरण ऐनोडी स्थल पर होता है और ऑक्सीजन कैथोडी स्थल पर अपचयित होती है। जंग ($\text{Fe}_2\text{O}_3\cdot x\text{H}_2\text{O}$) वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा $\text{Fe}^{2+}$ के $\text{Fe}^{3+}$ में आगे ऑक्सीकरण से बनता है। (लोहे के संक्षारण रसायन की विस्तृत व्याख्या देखें।)

पाठ ऐनोड अभिक्रिया ($\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}$) के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^o = -0.44 V$ और कैथोड अभिक्रिया ($ \text{O}_2|\text{H}_2\text{O} \text{, } \text{H}^+$) के लिए $E^o = 1.23 V$ देता है। समग्र अभिक्रिया $\text{2Fe(s)} + \text{O}_2\text{(g)} + \text{4H}^+\text{(aq)} \longrightarrow \text{2Fe}^{2+}\text{(aq)} + \text{2H}_2\text{O(l)}$ है। मानक सेल विभव $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode} = 1.23 V - (-0.44 V) = 1.67 V$ है। ('संक्षारण' खंड और $E^o_{cell}$ के समीकरण देखें।)

पाठ कहता है: 'ऐनोडी स्थल पर मुक्त इलेक्ट्रॉन धातु के भीतर से होकर धातु के दूसरे स्थल पर जाते हैं और H+ की उपस्थिति में ऑक्सीजन को अपचयित करते हैं... कैथोड: O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e⁻ → 2 H2O (l)'। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि कैथोड पर ऑक्सीजन के अपचयन को सुगम बनाने के लिए $\text{H}^+$ आयन उपभुक्त होते हैं। संदर्भ में फेरस आयनों के फेरिक आयनों में ऑक्सीकृत होने पर 'हाइड्रोजन आयनों के आगे उत्पादन' का भी उल्लेख है, जिसका अर्थ है कि वे केवल 'उत्पन्न' नहीं होते बल्कि एक चक्र में सम्मिलित रहते हैं। (लोहे के संक्षारण रसायन की विस्तृत व्याख्या देखें।)

पाठ स्पष्ट रूप से कहता है: 'फेरस आयन वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा आगे फेरिक आयनों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जो हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड ($\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot x\text{H}_2\text{O}$) के रूप में जंग बनकर बाहर आते हैं'।

किसी धातु को बलिदानी इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करने के लिए वह लोहे की तुलना में अधिक आसानी से ऑक्सीकृत होनी चाहिए। इसका अर्थ है कि उसका मानक अपचयन विभव लोहे से अधिक ऋणात्मक (या कम धनात्मक) होना चाहिए। परिशिष्ट और संदर्भ से, लोहे का $\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}$ के लिए मानक अपचयन विभव = -0.44 V है। विकल्पों की तुलना: Cu (+0.34 V), Ni (-0.23 V), Zn (-0.76 V), Ag (+0.80 V)। विकल्पों में जिंक (-0.76 V) का अपचयन विभव सबसे अधिक ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि यह सबसे आसानी से ऑक्सीकृत होता है, अतः यह सबसे प्रभावी बलिदानी इलेक्ट्रोड होगा। ('संक्षारण की रोकथाम' खंड और मानक विभवों के लिए परिशिष्ट III देखें।)

संदर्भ कहता है: 'H+ (जो वायु से कार्बन डाइऑक्साइड के जल में घुलने से बने H2CO3 से उपलब्ध माना जाता है।' यह दर्शाता है कि घुली कार्बन डाइऑक्साइड कार्बोनिक अम्ल बनाकर अप्रत्यक्ष रूप से योगदान देती है, जो फिर कैथोडी अभिक्रिया के लिए आवश्यक $\text{H}^+$ आयन प्रदान करता है। (लोहे के संक्षारण में कैथोडी अभिक्रिया की व्याख्या देखें।)

पाठ स्पष्ट रूप से कहता है: 'संक्षारण में, धातु ऑक्सीजन को इलेक्ट्रॉन खोकर ऑक्सीकृत होती है और ऑक्साइड बनते हैं।' ('संक्षारण' खंड देखें।)

पाठ सूचीबद्ध करता है: 'सतह को पेंट या किसी रसायन से ढकना', 'सतह को अन्य धातुओं (Sn, Zn आदि) से ढकना जो निष्क्रिय हैं या वस्तु को बचाने के लिए अभिक्रिया करती हैं', और 'दूसरी धातु (जैसे Mg, Zn आदि) का बलिदानी इलेक्ट्रोड लगाना जो स्वयं संक्षारित होता है किंतु वस्तु को बचाता है'। यद्यपि बाहरी विद्युत विभव लगाना कैथोडी संरक्षण का भाग हो सकता है, 'वस्तु को कैथोडी बनाने के लिए बाहरी विद्युत विभव लगाने' की विशिष्ट क्रियाविधि का अन्य विकल्पों की तरह एक स्वतंत्र विधि के रूप में स्पष्ट उल्लेख नहीं है, जिससे यह संदर्भ से सबसे कम प्रत्यक्ष रूप से समर्थित कथन है। ('संक्षारण की रोकथाम' खंड देखें।)

संदर्भ कहता है: 'किसी विशेष स्थल पर... ऑक्सीकरण होता है और वह स्थल ऐनोड की तरह व्यवहार करता है और हम अभिक्रिया लिख सकते हैं ऐनोड: 2 Fe (s) → 2 Fe 2+ + 4 e⁻'। ('संक्षारण' खंड और ऐनोड अभिक्रिया समीकरण देखें।)

कैथोड अभिक्रिया स्पष्ट रूप से दी गई है: 'कैथोड: $\text{O}_2\text{(g)} + 4 \text{H}^+\text{(aq)} + 4 \text{e}^- \longrightarrow 2\text{H}_2\text{O(l)}$'। अतः जल ऑक्सीजन अपचयन का प्राथमिक उत्पाद है। (लोहे के संक्षारण रसायन की विस्तृत व्याख्या देखें।)