NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

(a) 

$$\begin{gathered} {\mathrm{Cu}}^{2+} + {\mathrm{e}}^{-} \stackrel{ }{\to }\mathrm{Cu}+ \\ E_1^0 = 0.15 \mathrm{V}, ∆{\mathrm{G}}_1^{\circ }={\mathrm{n}}_1{E}_1^{}\mathit{ }F \\ {\mathrm{Cu}}^{+} + {\mathrm{e}}^{-}\stackrel{ }{\to }\mathrm{Cu}, E_2^{\circ }\mathit{ }=0.50 \mathrm{V}, ∆{\mathrm{G}}_2^{\circ }=-{\mathrm{n}}_2{E}_2^{\circ }\mathit{ }F \\ {\mathrm{Cu}}^{2+} + 2{\mathrm{e}}^{-} \stackrel{ }{\to }\mathrm{Cu}, E_{}^{\circ }= ?\mathit{ }∆\mathrm{G}°=-\mathrm{n}E\mathit{°}F \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} ∆\mathrm{G}°=∆{\mathrm{G}}_1^{\circ } + ∆{\mathrm{G}}_2^{\circ } \\ -\mathrm{nE}°\mathrm{F} = -{\mathrm{n}}_1{\mathrm{E}}_1^{\circ }\mathrm{F} - {\mathrm{n}}_2{\mathrm{E}}_2^{\circ }\mathrm{F} \\ \mathrm{or} -2\mathrm{E}°\mathrm{F} = -1\mathrm{F} \times 0.15 +(-1\mathrm{F} \times 0.50) \\ \mathrm{or} -2\mathrm{E}°\mathrm{F} = -0.15 \mathrm{F} - 0.50\mathrm{F} \\ \mathrm{or} -2\mathrm{FE}° = -\mathrm{F}(0.15 + 0.50) \\ \therefore \mathrm{E}°=\frac{0.65}{2}=0.325 \mathrm{V} \end{gathered}$$

(b) लोहे के स्थान पर Zn ऑक्सीकृत होता है तथा यदि लोहे पर Zn की परत चढ़ाई जाए अर्थात् गैल्वनीकरण किया जाए तो लोहा कैथोड की भाँति कार्य करता है, इसीलिए इसे बलिदानी संरक्षण भी कहते हैं।

(c)

$$\begin{gathered} 2{\mathrm{H}}^{+}+2\mathrm{e} \stackrel{ }{\to }{\mathrm{H}}_2 \left(\mathrm{Cathode}\right) \\ 2{\mathrm{OH}}^{-}\stackrel{ }{\to }{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} + \left(\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.\right){\mathrm{O}}_2 + 2\mathrm{e} \left(\mathrm{Anode}\right) \end{gathered}$$

प्रयुक्त अवधारणा : फैराडे का प्रथम नियम

इलेक्ट्रोड पर निक्षेपित भार इस प्रकार दिया जाता है

w= z x Q

w = Z x 2 x 96500  [1 F=96500 c]

$$\begin{gathered} \mathrm{w}=\frac{\mathrm{F}}{96500}\times 2\times 96500 \\ =\mathrm{w}=\frac{63.5}{{\displaystyle \frac{2}{96500}}}\times 2\times 96500 \\ =1 \\ \mathrm{w}=\frac{63.5\times 2}{2} \\ \mathrm{w}=63.5 \mathrm{g} \end{gathered}$$

(b) जल में सोडियम क्लोराइड इस प्रकार वियोजित होता है

NaCl $\rightleftharpoons$  Na⁺ + Cl^-

H₂O $\rightleftharpoons$ H⁺ + OH^-

जब प्लैटिनम इलेक्ट्रोडों का उपयोग करके इस विलयन में से विद्युत् धारा प्रवाहित की जाती है, तो Na⁺ तथा H⁺ कैथोड की ओर जाते हैं जबकि Cl^- तथा OH^- आयन ऐनोड की ओर जाते हैं।

कैथोड पर

H⁺ + e^- $\to$ H

H+H $\to$ H₂

ऐनोड पर

Cl^- $\to$ C1 + e^-

Cl + Cl $\to$ Cl₂

यदि पारद को कैथोड के रूप में प्रयुक्त किया जाए, तो पारद कैथोड पर H⁺ आयन निर्वहित नहीं होते क्योंकि पारद का हाइड्रोजन अति-विभव उच्च होता है। H⁺ आयनों की अपेक्षा Na⁺ आयन कैथोड पर निर्वहित होकर सोडियम देते हैं, जो पारद में घुलकर सोडियम अमलगम बनाता है।

प्रयुक्त अवधारणा : फैराडे का द्वितीय नियम :

द्वितीय नियम के अनुसार

$$\begin{gathered} =\frac{{\mathrm{w}}_1}{{\mathrm{w}}_2}=\frac{\mathrm{Eq} {\mathrm{wt}}_1}{\mathrm{Eq} {\mathrm{wt}}_2} \\ =\frac{{\mathrm{w}}_1}{\mathrm{Eq} {\mathrm{wt}}_1}=\frac{{\mathrm{w}}_2}{\mathrm{Eq} {\mathrm{wt}}_2} \\ =\frac{{\mathrm{w}}_{\mathrm{A}1}}{{\mathrm{Eq}}_{\mathrm{A}1}}=\frac{{\mathrm{W}}_{\mathrm{Na}}}{{\mathrm{Eq}}_{\mathrm{Na}}} \\ =\frac{1.8}{{\displaystyle \frac{27}{3}}}=\frac{{\mathrm{w}}_{\mathrm{Na}}}{{\displaystyle \frac{23}{1}}} \\ = {\mathrm{w}}_{\mathrm{Na}}=\frac{1.8}{9}\times 23 \\ ={\mathrm{w}}_{\mathrm{Na}}=\frac{18\times 23}{90}=4.6 \mathrm{g} \end{gathered}$$

प्रयुक्त अवधारणा : फैराडे का द्वितीय नियम  + विद्युत्-अपघटन के उत्पाद

दिया गया विलयन : ${\mathrm{AgNO}}_3, {\mathrm{CuSO}}_4, \mathrm{Al}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_3$   and   NaCl

ध्यान दें :

$\mathrm{Al} {(\mathrm{NO}}_{}$₃)3 तथा NaCl की स्थिति में,

Al तथा Na अपने-अपने इलेक्ट्रोडों पर निक्षेपित नहीं होंगे क्योंकि उनका निर्वहन विभव हाइड्रोजन से कम है, अतः Al, Na के स्थान पर,

${\mathrm{H}}_2$ गैस कैथोड पर मुक्त होगी।

$$\begin{gathered} {\mathrm{AgNO}}_3 \to {\mathrm{Ag}}^{+}+{\mathrm{NO}}_3^{-} \\ 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \rightleftharpoons 2{\mathrm{H}}^{+}+2{\mathrm{O}}^{2-} \end{gathered}$$

कैथोड पर :

$$\begin{gathered} {\mathrm{Ag}}^{+}+ {\mathrm{e}}^{-} \to \mathrm{Ag} \\ (1 \mathrm{F}) \end{gathered}$$

यहाँ :

1 मोल ${\mathrm{e}}^{-}$ 1 मोल Ag निक्षेपित करता है

1F आवेश निक्षेपित करता है $\to$ 1 मोल Ag

3F $\to$x

${\mathrm{x}}_1= 3 \mathrm{mol}$

इसी प्रकार Cu के लिए

$$\begin{gathered} {\mathrm{Cu}}^{2+}+ 2{\mathrm{e}}^{-}\to \mathrm{Cu} \\ 2\mathrm{F} \mathrm{deposites} \to 1 \mathrm{mole} \\ 3\mathrm{F} \to \mathrm{x} \\ {\mathrm{x}}_2 =\frac{3}{2}\mathrm{mole} \\ {\mathrm{x}}_1:{\mathrm{x}}_2 \\ =3 \mathrm{mol}:\frac{3}{2}\mathrm{mol} \\ =3\times 2:\frac{3}{2}\times 2 (\mathrm{multiplied} \mathrm{by} 2 \mathrm{to} \mathrm{remove} \mathrm{fraction}) \\ =6:3:0:0 \end{gathered}$$

(b) Hg इलेक्ट्रोड की उपस्थिति में (H⁺ की तुलना में) Na⁺ का अधिमानी निर्वहन होता है।

(b) ${\mathrm{E}}_{\mathrm{X}}^{°}$ = -1.2V, ${\mathrm{E}}_{\mathrm{Y}}^{°}$ = +0.5V, ${\mathrm{E}}_{\mathrm{Z}}^{°}$ = -3V, $\therefore$Z>X>Y [$\because$ अपचयन विभव जितना अधिक, अपचायक क्षमता उतनी कम।]