Electrode potential and ECell Questions in Gujarati

(A) આપેલ જોડીઓ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ નીચે મુજબ છે:
$E^{\circ}_{Cl_2 / Cl^{-}} = +1.36 \, V$
$E^{\circ}_{Ag^{+} / Ag} = +0.80 \, V$
$E^{\circ}_{I_2 / I^{-}} = +0.54 \, V$
$E^{\circ}_{Na^{+} / Na} = -2.71 \, V$
$E^{\circ}_{Li^{+} / Li} = -3.05 \, V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,ક્રમ $1.36 > 0.80 > 0.54 > -2.71 > -3.05$ મળે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A > C > B > D > E$ છે.

(C) સ્વયંભૂ પ્રતિક્રિયા માટે,કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{Cell}$ ધન હોવો જોઈએ.
રિડક્શન અર્ધ-પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+}$ $\quad$ $E^{\circ} = 0.77 \, V$ (કેથોડ)
$I_{2} + 2e^{-} \rightarrow 2I^{-}$ $\quad$ $E^{\circ} = 0.54 \, V$ (એનોડ)
સ્વયંભૂ કોષ પ્રતિક્રિયા:
$2Fe^{3+} + 2I^{-} \rightarrow 2Fe^{2+} + I_{2}$
$E^{\circ}_{Cell} = E^{\circ}_{Cathode} - E^{\circ}_{Anode}$
$E^{\circ}_{Cell} = 0.77 \, V - 0.54 \, V = 0.23 \, V$
આપેલ છે કે $E^{\circ}_{Cell} = x \times 10^{-2} \, V$,તેથી:
$0.23 = x \times 10^{-2}$
$x = 23$.

(C) તાપમાન સાથે $EMF$ માં ઓછો ફેરફાર ધરાવતા સેલને સંદર્ભ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેનો ઉપયોગ પ્રમાણિત મૂલ્યથી વધુ વિચલન વગર તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી માટે કરી શકાય છે.
તેથી,$(\frac{\partial E}{\partial T})_P$ નું ન્યૂનતમ મૂલ્ય ધરાવતો સેલ પસંદ કરવામાં આવે છે.
આપેલ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $A = 1 \times 10^{-4}$,$B = 2 \times 10^{-4}$,$C = 0.1 \times 10^{-4}$,$D = 0.2 \times 10^{-4}$.
સૌથી નાનું મૂલ્ય $0.1 \times 10^{-4}$ છે,જે સેલ $C$ ને અનુરૂપ છે.

(C) કોષ પ્રક્રિયા છે: $\frac{1}{2} H_{2(g)} + Ag^{+}_{(aq)} \rightarrow H^{+}_{(aq)} + Ag_{(s)}$
અહીં,સંતુલિત પ્રક્રિયામાં સંકળાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n = 1$ છે.
પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફાર: $\Delta_r G^0 = -n F E_{Cell}^0$
કિંમતો મૂકતા: $\Delta_r G^0 = -1 \times 96500 \ C \ mol^{-1} \times 0.5332 \ V$
$\Delta_r G^0 = -51453.8 \ J \ mol^{-1} = -51.45 \ kJ \ mol^{-1}$
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,મૂલ્ય $-51 \ kJ \ mol^{-1}$ મળે છે.

(C) આપેલ છે:
$(1) \ Sn^{2+} + 2e^{-}$ $\rightarrow Sn, \ E^{\circ}_{1} = -0.140 \ V, \ \Delta G^{\circ}_{1} = -nFE^{\circ}_{1} = -2 \times F \times (-0.140) = +0.280F$
$(2) \ Sn^{4+} + 4e^{-}$ $\rightarrow Sn, \ E^{\circ}_{2} = 0.010 \ V, \ \Delta G^{\circ}_{2} = -nFE^{\circ}_{2} = -4 \times F \times (0.010) = -0.040F$
આપણે $Sn^{4+} + 2e^{-} \rightarrow Sn^{2+}$ માટે પોટેન્શિયલની જરૂર છે.
આ $(2) - (1)$ દ્વારા મેળવી શકાય છે:
$(Sn^{4+} + 4e^{-}) - (Sn^{2+} + 2e^{-}) \rightarrow Sn - Sn$
$Sn^{4+} + 2e^{-} \rightarrow Sn^{2+}$
$\Delta G^{\circ}_{3} = \Delta G^{\circ}_{2} - \Delta G^{\circ}_{1} = -0.040F - 0.280F = -0.320F$
કારણ કે $\Delta G^{\circ}_{3} = -nFE^{\circ}_{Sn^{4+}/Sn^{2+}}$,જ્યાં $n=2$:
$-2FE^{\circ}_{Sn^{4+}/Sn^{2+}} = -0.320F$
$E^{\circ}_{Sn^{4+}/Sn^{2+}} = 0.160 \ V = 16 \times 10^{-2} \ V$
મૂલ્ય $16$ છે.

(A) ખનિજ એસિડમાંથી $H_2$ વાયુ મુક્ત કરવાની વૃત્તિ ધાતુના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ પર આધાર રાખે છે. જે ધાતુઓનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઋણ હોય છે (વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં $H$ ની ઉપર),તે $H_2$ ને મુક્ત કરી શકે છે.
કોપર $(Cu)$ નો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ ધન $(E^0 = +0.34 \ V)$ છે,જેનો અર્થ છે કે તે સક્રિયતા શ્રેણીમાં $H$ ની નીચે આવે છે.
તેથી,$Cu$ ખનિજ એસિડમાંથી $H_2$ મુક્ત કરી શકતું નથી,જ્યારે $Mn$,$Ni$ અને $Zn$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઋણ હોવાથી તે $H_2$ મુક્ત કરી શકે છે.

(C) રિડક્શનકર્તાની પ્રબળતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેનું પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઓછું,તે વધુ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા.
આપેલ ધાતુઓ માટેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ નીચે મુજબ છે:
$E^\circ (Cu^{2+}/Cu) = +0.34 \ V$
$E^\circ (Ni^{2+}/Ni) = -0.25 \ V$
$E^\circ (Fe^{2+}/Fe) = -0.44 \ V$
$E^\circ (Zn^{2+}/Zn) = -0.76 \ V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Zn$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી ઓછો છે,તેથી તે આપેલ વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(B) આપેલ છે:
$E_{Cu^{2+}/Cu}^{\circ} = 0.340 \ V$
$E_{Cu^{+}/Cu}^{\circ} = 0.522 \ V$
પગલું $1$: અર્ધ-કોષ પ્રક્રિયાઓ લખો:
$(i) \ Cu^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu, \ E_{1}^{\circ} = 0.340 \ V, \ \Delta G_{1}^{\circ} = -2FE_{1}^{\circ}$
$(ii) \ Cu^{+} + e^{-} \longrightarrow Cu, \ E_{2}^{\circ} = 0.522 \ V, \ \Delta G_{2}^{\circ} = -1FE_{2}^{\circ}$
પગલું $2$: આપણે $Cu^{2+} + e^{-} \longrightarrow Cu^{+}$ માટેની પ્રક્રિયા જોઈએ છે:
આ પ્રક્રિયા $(i) - (ii)$ કરવાથી મળે છે:
$Cu^{2+} + e^{-} \longrightarrow Cu^{+}, \ E_{3}^{\circ} = ?, \ \Delta G_{3}^{\circ} = -1FE_{3}^{\circ}$
પગલું $3$: $\Delta G_{3}^{\circ} = \Delta G_{1}^{\circ} - \Delta G_{2}^{\circ}$ સંબંધનો ઉપયોગ કરો:
$-1FE_{3}^{\circ} = -2FE_{1}^{\circ} - (-1FE_{2}^{\circ})$
$E_{3}^{\circ} = 2E_{1}^{\circ} - E_{2}^{\circ}$
$E_{3}^{\circ} = 2(0.340) - 0.522$
$E_{3}^{\circ} = 0.680 - 0.522 = 0.158 \ V$

(B) ધાતુની રિડક્શન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. વધુ ઋણ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ મૂલ્ય એ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા સૂચવે છે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$Cr^{3+}/Cr = -0.74 \ V$
$Pb^{2+}/Pb = -0.13 \ V$
$Cu^{2+}/Cu = +0.34 \ V$
$Ag^{+}/Ag = +0.80 \ V$
પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધવાનો ક્રમ $Cr < Pb < Cu < Ag$ છે. તેથી,રિડક્શન ક્ષમતા ઘટવાનો ક્રમ $Cr > Pb > Cu > Ag$ છે.

(B)
પ્રક્રિયાઓ માટે:
$Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe ; E_1^{\circ} = -0.440 \ V \quad (I)$
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+} ; E_2^{\circ} = 0.770 \ V \quad (II)$
$Fe^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Fe ; E_3^{\circ} = ?$ પ્રક્રિયા મેળવવા માટે,સમીકરણ $(I)$ અને $(II)$ નો સરવાળો કરતા.
$\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ હોવાથી:
$\Delta G_3^{\circ} = \Delta G_1^{\circ} + \Delta G_2^{\circ}$
$-n_3 F E_3^{\circ} = -n_1 F E_1^{\circ} - n_2 F E_2^{\circ}$
$E_3^{\circ} = \frac{n_1 E_1^{\circ} + n_2 E_2^{\circ}}{n_3}$
$E_3^{\circ} = \frac{2(-0.440) + 1(0.770)}{3}$
$E_3^{\circ} = \frac{-0.880 + 0.770}{3} = \frac{-0.110}{3} = -0.0366 \ V \approx -0.037 \ V$

(D)
ધાતુઓની રિડક્શન ક્ષમતા તેમના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જે ધાતુનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ ઋણ હોય,તે પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
આપેલ ધાતુઓ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ નીચે મુજબ છે:
$K^+ + e^- \rightarrow K$ $(E^{\circ} = -2.93 \ V)$
$Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn$ $(E^{\circ} = -0.76 \ V)$
$Pb^{2+} + 2e^- \rightarrow Pb$ $(E^{\circ} = -0.13 \ V)$
$Au^{3+} + 3e^- \rightarrow Au$ $(E^{\circ} = +1.50 \ V)$
જેમ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ ઋણ બને છે,તેમ રિડક્શન ક્ષમતા વધે છે,તેથી રિડક્શન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $K > Zn > Pb > Au$ છે.

(C) પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ થવા માટે,કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell}$ ધન હોવો જોઈએ.
પ્રક્રિયામાં $I^-$ નું $I_2$ માં ઓક્સિડેશન $(E^{\circ}_{ox} = -0.54 \ V)$ અને ધાતુ આયનનું રિડક્શન $(E^{\circ}_{red})$ સામેલ છે.
સ્વયંભૂતા માટેની શરત $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{red} + E^{\circ}_{ox} > 0$ છે,જેનો અર્થ છે કે $E^{\circ}_{red} > 0.54 \ V$.
આપેલ રિડક્શન પોટેન્શિયલની સરખામણી કરતા:
$(i)$ $E^{\circ} = 0.52 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
$(ii)$ $E^{\circ} = -0.41 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
$(iii)$ $E^{\circ} = 0.77 \ V > 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ છે)
$(iv)$ $E^{\circ} = -0.44 \ V < 0.54 \ V$ (સ્વયંભૂ નથી)
તેથી,માત્ર રૂપાંતરણ $(iii)$ શક્ય છે.

(A) .
સક્રિયતા શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે રહેલી ધાતુઓ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરતી નથી.
આપેલ ધાતુઓમાંથી,$Cu$ એ સક્રિયતા શ્રેણીમાં $H$ ની નીચે આવેલી છે,એટલે કે તે $H$ કરતા ઓછી સક્રિય છે,તેથી તે $HCl$ એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરશે નહીં.

(C) ધાતુનો આયન $M^{2+}$ મંદ એસિડમાંથી $H_2$ મુક્ત કરી શકે જો તે $H^{+}$ નું $H_2$ માં રિડક્શન કરી શકે અને પોતે $M^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન પામે.
આ માટે $M^{3+}/M^{2+}$ યુગ્મનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $H^{+}/H_2$ $(0.00 \ V)$ કરતા ઓછો હોવો જોઈએ.
આપેલ $E^{\circ}(V^{3+}/V^{2+}) = -0.26 \ V$ અને $E^{\circ}(Cr^{3+}/Cr^{2+}) = -0.41 \ V$ બંને ઋણ છે,તેથી $V^{2+}$ અને $Cr^{2+}$ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે જે $H^{+}$ નું $H_2$ માં રિડક્શન કરી શકે છે.
$Mn^{2+}$ અને $Co^{2+}$ ના રિડક્શન પોટેન્શિયલ ધન છે,તેથી તેઓ $H^{+}$ નું રિડક્શન કરી શકતા નથી.

(C) કોષ શક્ય બનવા માટે,$E^{\circ}_{cell}$ ધન હોવો જોઈએ.
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
અહીં,$Co^{3+}$ નું રિડક્શન થાય છે $(cathode)$ અને $Al$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે $(anode)$.
$E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{Co^{3+}/Co^{2+}} = 1.81 \, V$
$E^{\circ}_{anode} = E^{\circ}_{Al^{3+}/Al} = -1.66 \, V$
$E^{\circ}_{cell} = 1.81 \, V - (-1.66 \, V) = 1.81 + 1.66 = 3.47 \, V$.

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ ઉર્જા ફેરફારનું સૂત્ર $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ છે.
અહીં,$n = 2$ (પ્રક્રિયામાં સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા).
$E^{\circ}_{cell} = 1.1 \ V$.
$F = 96487 \ C \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2 \times 96487 \times 1.1 \ C \cdot V \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -212271.4 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં રૂપાંતર કરતા: $\Delta G^{\circ} = \frac{-212271.4}{1000} \approx -212.27 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) $M^{+}(aq) + e^{-} \rightarrow M(s)$ પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ બોર્ન-હેબર ચક્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. ઘન ધાતુનું ઉર્ધ્વપાતન: $M(s) \rightarrow M(g)$ (ઉર્ધ્વપાતન એન્થાલ્પી,$\Delta H_{sub}$)
$2$. વાયુરૂપ ધાતુના પરમાણુનું આયનીકરણ: $M(g) \rightarrow M^{+}(g) + e^{-}$ (આયનીકરણ એન્થાલ્પી,$\Delta H_{IE}$)
$3$. વાયુરૂપ ધાતુના આયનનું જલીયકરણ: $M^{+}(g) + aq \rightarrow M^{+}(aq)$ (જલીયકરણ એન્થાલ્પી,$\Delta H_{hyd}$)
આ પ્રક્રિયામાં $M^{+}$ નું $M(s)$ માં રિડક્શન થાય છે,તેથી ઘન ધાતુના પરમાણુનું સીધું આયનીકરણ આ ચક્રનો ભાગ નથી.

(C) જો ધાતુનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(SRP)$,$NO_3^{-}$ હાફ-સેલના $SRP$ $(E^0 = 0.97 \ V)$ કરતા ઓછો હોય,તો તે ધાતુ $NO_3^{-}$ દ્વારા ઓક્સિડેશન પામશે.
આપેલ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$1$. $V_{(s)} \rightarrow V^{2+} + 2e^{-}$ $(E^0 = -1.19 \ V < 0.97 \ V)$: ઓક્સિડેશન પામશે.
$2$. $Fe_{(s)} \rightarrow Fe^{3+} + 3e^{-}$ $(E^0 = -0.04 \ V < 0.97 \ V)$: ઓક્સિડેશન પામશે.
$3$. $Ag_{(s)} \rightarrow Ag^{+} + e^{-}$ $(E^0 = 0.80 \ V < 0.97 \ V)$: ઓક્સિડેશન પામશે.
$4$. $Au_{(s)} \rightarrow Au^{3+} + 3e^{-}$ $(E^0 = 1.40 \ V > 0.97 \ V)$: ઓક્સિડેશન પામશે નહીં.
આમ,$3$ ધાતુઓ $(V, Fe, Ag)$ $NO_3^{-}$ દ્વારા ઓક્સિડેશન પામશે.

(B) પ્રક્રિયા $FeO_4^{2-} \rightarrow Fe^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ થી $+2$ માં બદલાય છે,તેથી $n = 4$ છે.
$\Delta G^{\theta} = -nFE^{\theta}$ સંબંધનો ઉપયોગ કરતા,કુલ પ્રક્રિયા માટે:
$n_{total} E_{total} = n_1 E_1 + n_2 E_2$
અહીં,$n_1 = 3$ $(FeO_4^{2-} \rightarrow Fe^{3+})$,$E_1 = 2.2 \ V$,$n_2 = 1$ $(Fe^{3+} \rightarrow Fe^{2+})$,$E_2 = 0.70 \ V$,અને $n_{total} = 4$ છે.
$4 \times E_{FeO_4^{2-} / Fe^{2+}}^{\theta} = (3 \times 2.2) + (1 \times 0.70)$
$4 \times E_{FeO_4^{2-} / Fe^{2+}}^{\theta} = 6.6 + 0.70 = 7.3 \ V$
$E_{FeO_4^{2-} / Fe^{2+}}^{\theta} = \frac{7.3}{4} = 1.825 \ V$
$1.825 \ V = 1825 \times 10^{-3} \ V$
તેથી,$x = 1825$.

(B) કોઈપણ સ્પીસીઝની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$E^{\circ}$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,રિડક્શન પામવાની વૃત્તિ તેટલી જ વધારે,અને તેથી તેની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા તેટલી જ પ્રબળ હોય છે.
આપેલ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$BrO_4^{-} (1.74 \ V) > IO_4^{-} (1.65 \ V) > ClO_4^{-} (1.19 \ V)$.
તેથી,ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $BrO_4^{-} > IO_4^{-} > ClO_4^{-}$ છે.

(A, B, D) $NO_3^{-}$ નું રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^0 = +0.96 \ V$ છે.
જે ધાતુનું રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^0 < +0.96 \ V$ હોય,તેનું $NO_3^{-}$ દ્વારા ઓક્સિડેશન થાય છે.
આપેલ મૂલ્યો મુજબ:
$V (-1.19 \ V), Fe (-0.04 \ V)$ અને $Hg (+0.86 \ V)$ નું ઓક્સિડેશન થશે,જ્યારે $Au (+1.40 \ V)$ નું ઓક્સિડેશન થશે નહીં.
આમ,સાચી જોડીઓ $(A), (B)$ અને $(D)$ છે.

(B) કુલ પ્રક્રિયા $MnO_4^{-} + 7e^{-} \rightarrow Mn$ છે. ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં થતો કુલ ફેરફાર એ દરેક તબક્કાના ફેરફારોનો સરવાળો છે:
$\Delta G^{\circ}_{total} = \Delta G^{\circ}_{1} + \Delta G^{\circ}_{2} + \Delta G^{\circ}_{3}$
$\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$-7 \times F \times E^{\circ} = -(3 \times F \times 1.68) + (-2 \times F \times 1.21) + (-2 \times F \times (-1.03))$
$7 \times E^{\circ} = (3 \times 1.68) + (2 \times 1.21) + (2 \times (-1.03))$
$7 \times E^{\circ} = 5.04 + 2.42 - 2.06$
$7 \times E^{\circ} = 5.40$
$E^{\circ} = \frac{5.40}{7} \approx 0.7714 \ V$
આમ,રિડક્શન પોટેન્શિયલ આશરે $0.77 \ V$ છે.

(A) પ્રક્રિયા $FeO_4^{2-} \rightarrow Fe^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ થી $+2$ માં બદલાય છે,તેથી સામેલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n_4 = 4$ છે.
આ પ્રક્રિયાને બે તબક્કામાં વહેંચી શકાય છે:
$1) FeO_4^{2-} + 3e^- \rightarrow Fe^{3+} \quad (E_1^{\Theta} = 2.0 \ V, n_1 = 3)$
$2) Fe^{3+} + 1e^- \rightarrow Fe^{2+} \quad (E_2^{\Theta} = 0.8 \ V, n_2 = 1)$
કુલ ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $\Delta G_4^{\Theta} = \Delta G_1^{\Theta} + \Delta G_2^{\Theta}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\Delta G^{\Theta} = -nFE^{\Theta}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$-n_4 F E_4^{\Theta} = -n_1 F E_1^{\Theta} - n_2 F E_2^{\Theta}$
$n_4 E_4^{\Theta} = n_1 E_1^{\Theta} + n_2 E_2^{\Theta}$
$4 \times E_4^{\Theta} = (3 \times 2.0) + (1 \times 0.8)$
$4 E_4^{\Theta} = 6.0 + 0.8 = 6.8$
$E_4^{\Theta} = \frac{6.8}{4} = 1.7 \ V$.

(B) કોષ પ્રક્રિયા $Fe^{2+} + Ag^{+} \rightarrow Fe^{3+} + Ag$ છે.
આ પ્રક્રિયાને બે અર્ધ-પ્રક્રિયાઓમાં વિભાજિત કરી શકાય:
ઓક્સિડેશન: $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$
રિડક્શન: $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag$
આપેલ છે:
$(1)$ $Ag^+ + e^- \rightarrow Ag, \ E^0 = x \ V, \ \Delta G_1^0 = -F(x)$
$(2)$ $Fe^{2+} + 2e^- \rightarrow Fe, \ E^0 = y \ V, \ \Delta G_2^0 = -2F(y)$
$(3)$ $Fe^{3+} + 3e^- \rightarrow Fe, \ E^0 = z \ V, \ \Delta G_3^0 = -3F(z)$
આપણે $Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$ માટે પોટેન્શિયલ શોધવાનું છે. ધારો કે તે $E^0_{ox}$ છે.
$\Delta G^0$ માટે હેસના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$
\Delta G^0(Fe^{2+}$ $\rightarrow Fe^{3+} + e^-) = \Delta G^0(Fe^{2+}$ $\rightarrow Fe) - \Delta G^0(Fe^{3+}$ $\rightarrow Fe)
$
$-1F(E^0_{ox}) = -2F(y) - (-3F(z))$
$-F(E^0_{ox}) = -2Fy + 3Fz$
$E^0_{ox} = 2y - 3z$
હવે,$E^0_{cell} = E^0_{red} + E^0_{ox} = x + (2y - 3z) = x + 2y - 3z$.

(B) રિડક્શનકર્તાની પ્રબળતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^0_{red})$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ઓછું (વધુ ઋણ) $E^0_{red}$ મૂલ્ય વધુ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા સૂચવે છે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$E^0_{MnO_4^-/Mn^{2+}} = 1.51 \text{ V}$
$E^0_{Cl_2/Cl^{-}} = 1.36 \text{ V}$
$E^0_{Cr_2O_7^{2-}/Cr^{3+}} = 1.33 \text{ V}$
$E^0_{Cr^{3+}/Cr} = -0.74 \text{ V}$
અહીં $E^0_{Cr^{3+}/Cr}$ નું મૂલ્ય સૌથી ઓછું હોવાથી,$Cr$ એ સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.

(D) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા માટેનું સૂત્ર $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{\text{cell}}$ છે.
અહીં,$n = 2$ (સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા),
$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ (ફેરાડે અચળાંક),
$E^{\circ}_{\text{cell}} = 1.1 \ V$.
કિંમતો મૂકતા:
$\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 1.1 \ J \ mol^{-1}$.
$\Delta G^{\circ} = -212300 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં રૂપાંતર કરતા:
$\Delta G^{\circ} = -212.3 \ kJ \ mol^{-1}$.

(A) $Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu$ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(\text{SRP})$ $+0.34 \ V$ છે.
$2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_2$ માટે $\text{SRP}$ $0.00 \ V$ છે.
$Cu^{2+}$ નો $\text{SRP}$ $(+0.34 \ V)$ એ $H^{+}$ ના $\text{SRP}$ $(0.00 \ V)$ કરતા વધારે હોવાથી,$Cu^{2+}$ આયનો $H^{+}$ આયનો કરતા વધુ સરળતાથી રિડક્શન પામે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(B) હાફ-સેલ પ્રક્રિયા છે: $\frac{1}{2} Hg_2Cl_{2(s)} + e^- \rightarrow Hg(\ell) + Cl^-_{(aq)}$
નેર્ન્સ્ટ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $E = E^o - \frac{0.0591}{n} \log Q$
અહીં,$n = 1$ અને $Q = [Cl^-]$
તેથી,$E = E^o - 0.0591 \log [Cl^-]$
ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $E$ વધારવા માટે,$-0.0591 \log [Cl^-]$ પદ વધવું જોઈએ,જેનો અર્થ છે કે $\log [Cl^-]$ ઘટવું જોઈએ.
તેથી,$[Cl^-]$ ની સાંદ્રતા ઘટાડવાથી ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ વધશે.

(A) ધાતુની રિડક્શન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ $(SOP)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલ $SOP$ મૂલ્યો:
$P = +2.87 \ V$
$Q = +3.05 \ V$
$R = -0.80 \ V$
$S = +0.25 \ V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$SOP$ નો ક્રમ $Q > P > S > R$ છે.
તેથી,રિડક્શન ક્ષમતાનો ક્રમ $Q > P > S > R$ થશે.

(A) પ્રક્રિયા $\text{Fe}^{3+} + e^{-} \rightarrow \text{Fe}^{2+}$ માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ શોધવા માટે, આપણે ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર $(\Delta G^{\circ})$ અને પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ વચ્ચેના સંબંધનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, જે $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}$ છે।
ધારો કે પ્રક્રિયાઓ છે:
$(1) Fe^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Fe ; \Delta G^{\circ}_{1} = -3 \times F \times (-0.036) = 0.108F$
$(2) Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe ; \Delta G^{\circ}_{2} = -2 \times F \times (-0.44) = 0.88F$
લક્ષ્ય પ્રક્રિયા $(1) - (2)$ છે:
$Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+} ; \Delta G^{\circ}_{3} = \Delta G^{\circ}_{1} - \Delta G^{\circ}_{2} = 0.108F - 0.88F = -0.772F$
કારણ કે $\Delta G^{\circ}_{3} = -nFE^{\circ}_{3}$ અને $n=1$:
$-0.772F = -1 \times F \times E^{\circ}_{3}$
$E^{\circ}_{3} = 0.772 \ V$.

(B) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ છે.
અહીં,સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $2$ છે.
ફેરાડે અચળાંક $(F)$ આશરે $96487 \ C \ mol^{-1}$ છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ}_{cell})$ $1.1 \ V$ છે.
આ કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2 \times 96487 \ C \ mol^{-1} \times 1.1 \ V$.
$\Delta G^{\circ} = -212271.4 \ J \ mol^{-1}$.
કિલોજૂલમાં રૂપાંતર કરતા: $\Delta G^{\circ} \approx -212.27 \ kJ \ mol^{-1}$.

(D) ગેલ્વેનિક કોષમાં,જે ઇલેક્ટ્રોડનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ હોય તે કેથોડ (ધન ઇલેક્ટ્રોડ) તરીકે વર્તે છે અને જેનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ ઓછો હોય તે એનોડ (ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ) તરીકે વર્તે છે.
આપેલ છે કે $E^{\circ}(Zn^{+2}/Zn) = -0.76 \ V$ અને $E^{\circ}(H^{+}/H_2) = 0.00 \ V$.
અહીં $0.00 \ V > -0.76 \ V$ હોવાથી,પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ કેથોડ (ધન ઇલેક્ટ્રોડ) તરીકે કાર્ય કરશે.
કેથોડ પર રિડક્શન પ્રક્રિયા થાય છે: $2H^{+}_{(aq)} + 2e^{-} \longrightarrow H_{2(g)}$.

(D) પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ એ તીવ્ર ગુણધર્મ (intensive property) છે,જેનો અર્થ છે કે તે પદાર્થના જથ્થા અથવા પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિય સહગુણકો પર આધાર રાખતું નથી.
રિડક્શન પ્રક્રિયા માટે: $Zn^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow Zn_{(s)}$,$E^\circ = -0.76 \ V$.
આપેલી પ્રક્રિયા એ રિડક્શન પ્રક્રિયાની ઉલટી પ્રક્રિયા છે જેને $2$ વડે ગુણવામાં આવી છે: $2Zn_{(s)} \rightarrow 2Zn^{2+}_{(aq)} + 4e^-$.
પ્રક્રિયાને ઉલટાવવાથી પોટેન્શિયલની નિશાની બદલાય છે: $Zn_{(s)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + 2e^-$,$E^\circ = -(-0.76 \ V) = +0.76 \ V$.
પોટેન્શિયલ એ તીવ્ર ગુણધર્મ હોવાથી,પ્રક્રિયાને સહગુણક વડે ગુણવાથી $E^\circ$ ના મૂલ્યમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
તેથી,$2Zn_{(s)} \rightarrow 2Zn^{2+}_{(aq)} + 4e^-$ પ્રક્રિયા માટે પ્રમાણિત પોટેન્શિયલ $+0.76 \ V$ રહેશે.

(C) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -nFE_{\text{cell}}^{\circ}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે: $\Delta G^{\circ} = -386 \ kJ = -386000 \ J$,$n = 2$,અને $F \approx 96500 \ C \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $-386000 \ J = -(2) \times (96500 \ C \ mol^{-1}) \times E_{\text{cell}}^{\circ}$.
$E_{\text{cell}}^{\circ} = \frac{386000}{2 \times 96500} = \frac{386000}{193000} = 2 \ V$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ફેરફાર અને પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,પ્રક્રિયા $2 Al + 3 Cu^{2+} \rightarrow 2 Al^{3+} + 3 Cu$ છે.
સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $6$ છે.
આપેલ છે $\Delta G^{\circ} = -1158 \ kJ = -1158000 \ J$.
$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$.
કિંમતો મૂકતા: $-1158000 = -(6) \times (96500) \times E^{\circ}_{cell}$.
$E^{\circ}_{cell} = \frac{1158000}{6 \times 96500} = 2 \ V$.

(D) પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સંતુલન સમયે નર્ન્સ્ટ સમીકરણ પરથી,$\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$,જેનો અર્થ છે કે $E^{\circ}_{cell} = \frac{-\Delta G^{\circ}}{nF}$.
વધુમાં,$298 \ K$ તાપમાને $E^{\circ}_{cell} = \frac{0.0592}{n} \log_{10} K_{c}$ થાય છે.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ એ કેથોડ અને એનોડના રિડક્શન પોટેન્શિયલનો તફાવત છે,સરવાળો નથી.

(C) કોષ પ્રક્રિયા $2 \ Al_{(s)} + 3 \ Ni_{(aq)}^{+2} \rightarrow 2 \ Al_{(aq)}^{+3} + 3 \ Ni_{(s)}$ છે.
અહીં,$Al$ નું $Al^{+3}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે (એનોડ) અને $Ni^{+2}$ નું $Ni$ માં રિડક્શન થાય છે (કેથોડ).
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $E^{\circ}_{Ni^{+2}/Ni} = -0.25 \ V$ અને $E^{\circ}_{Al^{+3}/Al} = -1.66 \ V$.
$E^{\circ}_{cell} = (-0.25 \ V) - (-1.66 \ V) = -0.25 \ V + 1.66 \ V = +1.41 \ V$.

(C) આપેલ અર્ધ-પ્રક્રિયાઓ માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ ના મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$1$. $2 H_{(aq)}^{+} + 2 e^{-} \rightarrow H_{2_{(g)}}$ માટે,$E^{\circ} = 0.00 \ V$.
$2$. $F_{2_{(g)}} + 2 e^{-} \rightarrow 2 F_{(aq)}^{-}$ માટે,$E^{\circ} = +2.87 \ V$.
$3$. $Li_{(aq)}^{+} + e^{-} \rightarrow Li_{(s)}$ માટે,$E^{\circ} = -3.05 \ V$.
$4$. $Cl_{2_{(g)}} + 2 e^{-} \rightarrow 2 Cl_{(aq)}^{-}$ માટે,$E^{\circ} = +1.36 \ V$.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,લિથિયમની પ્રક્રિયા સૌથી વધુ ઋણ મૂલ્ય ધરાવે છે,જે $-3.05 \ V$ છે. તેથી,તે ન્યૂનતમ પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ દર્શાવે છે.

(A) કોષનો પ્રમાણિત $emf$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે: $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$.
સ્વયંભૂ કોષ પ્રક્રિયા માટે,કેથોડ એ ઇલેક્ટ્રોડ છે જેનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધારે હોય છે.
અહીં,$E^{\circ}(Sn^{+2} \mid Sn) = -0.14 \ V$ અને $E^{\circ}(Fe^{+2} \mid Fe) = -0.44 \ V$ છે.
કારણ કે $-0.14 \ V > -0.44 \ V$,તેથી $Sn$ ઇલેક્ટ્રોડ કેથોડ તરીકે અને $Fe$ ઇલેક્ટ્રોડ એનોડ તરીકે કાર્ય કરશે.
તેથી,$E^{\circ}_{cell} = (-0.14 \ V) - (-0.44 \ V) = -0.14 \ V + 0.44 \ V = +0.30 \ V$.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા $Cu^{2+}$ નું $Cu_{(s)}$ માં રિડક્શન છે: $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^{-} \rightarrow Cu_{(s)}$ જેનો $E^{\circ} = +0.34 \ V$ છે.
માંગેલ પ્રક્રિયા $Cu_{(s)}$ નું $Cu^{2+}_{(aq)}$ માં ઓક્સિડેશન છે: $2Cu_{(s)} \rightarrow 2Cu^{2+}_{(aq)} + 4e^{-}$.
આ રિડક્શન પ્રક્રિયાની ઉલટી પ્રક્રિયા છે અને તેને $2$ વડે ગુણવામાં આવી છે.
પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ એ તીવ્ર ગુણધર્મ (intensive property) હોવાથી,તે પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિય સહગુણકો પર આધાર રાખતું નથી.
તેથી,પ્રક્રિયા ઉલટાવવાથી પોટેન્શિયલની નિશાની બદલાય છે,પરંતુ સહગુણકો વડે ગુણવાથી $E^{\circ}$ નું મૂલ્ય બદલાતું નથી.
આમ,ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા $Cu_{(s)} \rightarrow Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^{-}$ માટે પોટેન્શિયલ $-0.34 \ V$ છે.
તેથી $2Cu_{(s)} \rightarrow 2Cu^{2+}_{(aq)} + 4e^{-}$ માટે પોટેન્શિયલ $-0.34 \ V$ જ રહેશે.

(C) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાનો ફેરફાર $\Delta G^{\circ}$ એ પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{\text{cell}}$ સાથે નીચે મુજબ સંબંધિત છે: $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{\text{cell}}$.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,$Zn$ નું $Zn^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે $(n=2)$ અને $Ni^{2+}$ નું $Ni$ માં રિડક્શન થાય છે $(n=2)$,તેથી સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n = 2$ છે.
ફેરાડે અચળાંક $F \approx 96500 \ C \ mol^{-1}$.
આપેલ છે $E^{\circ}_{\text{cell}} = 0.5 \ V$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \ C \ mol^{-1} \times 0.5 \ V = -96500 \ J \ mol^{-1}$.
$kJ \ mol^{-1}$ માં ફેરવતા: $\Delta G^{\circ} = -96.5 \ kJ \ mol^{-1}$.

(C) જો પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ}_{cell})$ ધન હોય તો પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ હોય છે.
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$.
વિકલ્પ $(C)$ માટે: $Zn_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + Cu_{(s)}$.
અહીં,$Zn$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે (એનોડ) અને $Cu^{2+}$ નું રિડક્શન થાય છે (કેથોડ).
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V) = +1.10 \ V$.
$E^{\circ}_{cell} > 0$ હોવાથી,આ પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે.

(A) કોષની પ્રક્રિયા: $Al(s) + 3H^+(aq) \rightarrow Al^{3+}(aq) + \frac{3}{2}H_2(g)$ છે.
આ કોષ માટે,એનોડ $Al$ છે અને કેથોડ $Pt, H_2$ છે.
પ્રમાણિત હાઇડ્રોજન ઇલેક્ટ્રોડ $(SHE)$ નો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $E^{\circ}_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$ છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલનું સૂત્ર: $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{H^+/H_2} - E^{\circ}_{Al^{3+}/Al} = 0.00 \ V - (-1.66 \ V) = 1.66 \ V$.

(A) આપેલ કોષમાં કોપર ઇલેક્ટ્રોડ એનોડ તરીકે અને સિલ્વર ઇલેક્ટ્રોડ કેથોડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{Ag^{+}|Ag} - E^{\circ}_{Cu^{2+}|Cu}$
$0.647 \ V = E^{\circ}_{Ag^{+}|Ag} - 0.153 \ V$
$E^{\circ}_{Ag^{+}|Ag} = 0.647 \ V + 0.153 \ V = 0.8 \ V$

(A) પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,તેટલી જ તે સ્પીસીઝની ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને રિડક્શન પામવાની વૃત્તિ વધારે હોય છે.
$E^\circ_{red}$ નો ક્રમ: $Ag^{+} (0.80 \ V) > Cu^{2+} (0.337 \ V) > Sn^{2+} (-0.136 \ V) > Cd^{2+} (-0.403 \ V)$.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોડ પર ધાતુના જમા થવાનો ઘટતો ક્રમ $Ag > Cu > Sn > Cd$ છે.

(A) પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
અહીં,કેલોમેલ ઇલેક્ટ્રોડ કેથોડ તરીકે અને ઝિંક ઇલેક્ટ્રોડ એનોડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{calomel} - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$1.007 \ V = 0.242 \ V - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn}$
$E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = 0.242 \ V - 1.007 \ V$
$E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.765 \ V$

(A) પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા ફેરફારનું સૂત્ર: $\Delta G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$ છે.
અહીં,કોષ પ્રક્રિયા: $Sn_{(s)} + 2Ag^{+}_{(aq)} \rightarrow Sn^{2+}_{(aq)} + 2Ag_{(s)}$ છે.
સ્થાનાંતરિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા,$n = 2$.
ફેરાડે અચળાંક,$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$.
આપેલ છે $E^{\circ}_{cell} = 0.90 \ V$.
કિંમતો મૂકતા: $\Delta G^{\circ} = -2 \times 96500 \times 0.90 \ J$.
$\Delta G^{\circ} = -173700 \ J = -173.7 \ kJ$.

(A) પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:
$E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}$
આપેલી પ્રક્રિયામાં,$Ni$ નું $Ni^{2+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે (એનોડ) અને $Cu^{2+}$ નું $Cu$ માં રિડક્શન થાય છે (કેથોડ).
તેથી,$E^0_{cell} = E^0_{Cu^{2+}/Cu} - E^0_{Ni^{2+}/Ni}$
$E^0_{cell} = 0.337 \ V - (-0.257 \ V)$
$E^0_{cell} = 0.337 \ V + 0.257 \ V = 0.594 \ V$

(B) આપેલ કોષ પ્રક્રિયામાં,$Mg$ નું એનોડ પર ઓક્સિડેશન થાય છે અને $Ag^{+}$ નું કેથોડ પર રિડક્શન થાય છે.
$E_{\text{cell}}^{\circ} = E_{\text{cathode}}^{\circ} - E_{\text{anode}}^{\circ}$
$E_{\text{cell}}^{\circ} = E_{Ag^{+}/Ag}^{\circ} - E_{Mg^{2+}/Mg}^{\circ}$
$E_{\text{cell}}^{\circ} = 0.8 \ V - (-2.37 \ V) = 3.17 \ V$

(A) કોષની પ્રક્રિયા $Zn_{(s)}|Zn^{2+}_{(1M)}||Cd^{2+}_{(1M)}|Cd_{(s)}$ તરીકે દર્શાવેલ છે.
આ કોષમાં,$Zn$ એનોડ (ઓક્સિડેશન) તરીકે અને $Cd$ કેથોડ (રિડક્શન) તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રમાણિત કોષ પોટેન્શિયલ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$E_{cell}^o = E_{cathode}^{\circ} - E_{anode}^{\circ}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$E_{cell}^o = E_{Cd^{2+}/Cd}^{\circ} - E_{Zn^{2+}/Zn}^{\circ}$
$E_{cell}^o = -0.403 \ V - (-0.763 \ V)$
$E_{cell}^o = -0.403 \ V + 0.763 \ V = 0.36 \ V$.