Electrode potential and ECell Questions in Hindi

(A) सेल अभिक्रिया है: $Fe^{2+} + Zn \to Zn^{2+} + Fe$।
यहाँ,$Zn$ का $Zn^{2+}$ में ऑक्सीकरण होता है (एनोड) और $Fe^{2+}$ का $Fe$ में अपचयन होता है (कैथोड)।
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{Fe^{2+}/Fe} - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn}$
$E^{\circ}_{cell} = (-0.44 \, V) - (-0.76 \, V)$
$E^{\circ}_{cell} = -0.44 + 0.76 = +0.32 \, V$।

(B) किसी पदार्थ की अपचायक क्षमता उसके मानक अपचयन विभव $(E^o)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
कम (अधिक ऋणात्मक) $E^o$ मान एक प्रबल अपचायक को दर्शाते हैं।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$Zn$ का अपचयन विभव सबसे अधिक ऋणात्मक $(-0.76 \ V)$ है,इसलिए यह सबसे प्रबल अपचायक है।

(A) धातु की अपचायक क्षमता उसके मानक अपचयन विभव के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
कम अपचयन विभव इलेक्ट्रॉन खोने की अधिक प्रवृत्ति को दर्शाता है,इसलिए अपचायक क्षमता अधिक होती है।
दिए गए अपचयन विभव: $E^{\circ}_{A} = +0.5 \ V$,$E^{\circ}_{B} = -3.0 \ V$,$E^{\circ}_{C} = -1.2 \ V$.
मानों की तुलना करने पर: $-3.0 \ V < -1.2 \ V < +0.5 \ V$.
अतः,अपचायक क्षमता का क्रम $B > C > A$ है।

(C) $Mg^{2+}/Mg$ का मानक अपचयन विभव $-2.37\,V$ है और $Zn^{2+}/Zn$ का $-0.762\,V$ है।
अधिक ऋणात्मक अपचयन विभव वाली धातु एक प्रबल अपचायक होती है और यह कम ऋणात्मक अपचयन विभव वाली धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकती है।
चूंकि $E^o_{Mg^{2+}/Mg} < E^o_{Zn^{2+}/Zn}$ है,इसलिए $Mg$,$Zn$ की तुलना में एक प्रबल अपचायक है।
अतः,$Zn$,$Mg^{2+}$ को $Mg$ में अपचयित नहीं कर सकता है। परिणामस्वरूप,जब $MgCl_2$ के विलयन में जिंक चूर्ण मिलाया जाता है तो कोई अभिक्रिया नहीं होती है।

(A) ऑक्सीकरण अभिक्रिया $Fe_{(s)} \rightarrow Fe^{2+}_{(aq)} + 2e^-$ है,जहाँ $E^o_{ox} = +0.44 \ V$ है।
अपचयन अभिक्रिया $2H^+_{(aq)} + 2e^- \rightarrow H_{2(g)}$ है,जहाँ $E^o_{red} = 0.00 \ V$ है।
मानक सेल विभव $E^o_{cell} = E^o_{ox} + E^o_{red} = 0.44 \ V + 0.00 \ V = +0.44 \ V$ है।
चूँकि $E^o_{cell} > 0$ है,अभिक्रिया मानक परिस्थितियों में स्वतःप्रवर्तित है।
अतः,$Fe_{(s)}$ का $1 \ M$ $HCl$ द्वारा $Fe^{2+}$ में ऑक्सीकरण होगा।

(C) सेल का $EMF$ कैथोड (दायां इलेक्ट्रोड) के अपचयन विभव और एनोड (बायां इलेक्ट्रोड) के अपचयन विभव के अंतर के रूप में गणना की जाती है।
गणितीय रूप से, $E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode}$।
चूंकि कैथोड दाईं ओर और एनोड बाईं ओर होता है, इसलिए सूत्र $E = E_{right} - E_{left}$ है।

(A) दी गई धातुओं के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ के मान इस प्रकार हैं:
$K^+/K = -2.93 \ V$
$Ba^{2+}/Ba = -2.90 \ V$
$Ca^{2+}/Ca = -2.87 \ V$
$Mg^{2+}/Mg = -2.36 \ V$
चूंकि मान ऋणात्मक हैं,कम ऋणात्मक मान उच्च (अधिक धनात्मक) विभव को दर्शाता है।
अतः,घटते इलेक्ट्रोड विभव का क्रम है: $Mg > Ca > Ba > K$।

(C) दी गई धातुओं के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ के मान इस प्रकार हैं:
$Li^+ + e^- \rightarrow Li$ $(E^\circ = -3.04 \ V)$
$Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al$ $(E^\circ = -1.66 \ V)$
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ $(E^\circ = +0.34 \ V)$
$Au^{3+} + 3e^- \rightarrow Au$ $(E^\circ = +1.50 \ V)$
इन मानों की तुलना करने पर,दिए गए विकल्पों में से $Au$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव सबसे अधिक धनात्मक है।

(C) सेल अभिक्रिया $Mg_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \to Cu_{(s)} + Mg^{2+}_{(aq)}$ है।
यहाँ,$Mg$ का एनोड पर ऑक्सीकरण होता है और $Cu^{2+}$ का कैथोड पर अपचयन होता है।
सेल का मानक $EMF$ इस प्रकार परिकलित किया जाता है:
$E_{cell}^o = E_{cathode}^o - E_{anode}^o$
$E_{cell}^o = E^o_{(Cu^{2+}/Cu)} - E^o_{(Mg^{2+}/Mg)}$
$E_{cell}^o = 0.34 \ V - (-2.37 \ V) = +2.71 \ V$.

(D) $Standard \ Hydrogen \ Electrode$ $(SHE)$ को प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में सार्वभौमिक रूप से स्वीकार किया जाता है।
परंपरा के अनुसार,$SHE$ का विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
इसकी अर्ध-सेल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_2(g) \rightarrow 2H^+(aq) + 2e^-$ (एनोड के रूप में)
$2H^+(aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g)$ (कैथोड के रूप में)

(A) किसी तत्व की अभिक्रियाशीलता उसके ऑक्सीकरण विभव के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^0)$ मान अपचयन विभव (reduction potential) हैं।
ऑक्सीकरण विभव = $-E^0$ (अपचयन विभव)।
ऑक्सीकरण विभव के मान:
$A: 1.36 \ V, B: 0.32 \ V, C: 0 \ V, D: 1.26 \ V, E: 0.42 \ V$।
इन मानों की तुलना करने पर: $1.36 (A) > 1.26 (D) > 0.42 (E) > 0.32 (B) > 0 (C)$।
अतः,अभिक्रियाशीलता का क्रम $A > D > E > B > C$ है।

(C) गैल्वेनिक सेल के लिए,कैथोड वह इलेक्ट्रोड है जिसका अपचयन विभव (reduction potential) अधिक होता है और एनोड वह इलेक्ट्रोड है जिसका अपचयन विभव कम होता है।
यहाँ,$E^o_{Ag^+/Ag} = +0.80 \ V$ (कैथोड) और $E^o_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$ (एनोड)।
सेल का $emf$ इस प्रकार परिकलित किया जाता है:
$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
$E^o_{cell} = 0.80 \ V - 0.34 \ V = +0.46 \ V$.

(A) सेल अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया गया है: $\frac{1}{2} H_2 | H^{+} || Ag^{+} | Ag$.
मानक सेल विभव की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $E_{Cell}^{0} = E_{Cathode}^{0} - E_{Anode}^{0}$.
यहाँ,कैथोड $Ag^{+}/Ag$ इलेक्ट्रोड है $(E^{0} = 0.80 \ V)$ और एनोड मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड है $(E^{0} = 0.00 \ V)$।
अतः,$E_{Cell}^{0} = 0.80 \ V - 0.00 \ V = 0.80 \ V$.

(A) एक गैल्वेनिक सेल में,उच्च अपचयन विभव वाला इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में और निम्न अपचयन विभव वाला इलेक्ट्रोड एनोड के रूप में कार्य करता है।
दिया गया है: $E_A = +2.23 \ V$ और $E_B = -1.43 \ V$।
चूंकि $E_A > E_B$,इसलिए $A$ कैथोड के रूप में और $B$ एनोड के रूप में कार्य करेगा।
मानक सेल विभव की गणना इस प्रकार की जाती है:
$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
$E^o_{cell} = E_A - E_B$
$E^o_{cell} = 2.23 \ V - (-1.43 \ V)$
$E^o_{cell} = 2.23 + 1.43 = 3.66 \ V$.

(B) चूंकि $E^o_{Cu^{2+}/Cu} > E^o_{Mg^{2+}/Mg}$,कॉपर इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में और मैग्नीशियम इलेक्ट्रोड एनोड के रूप में कार्य करता है।
मानक सेल विभव की गणना इस प्रकार की जाती है:
$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
$E^o_{cell} = E^o_{Cu^{2+}/Cu} - E^o_{Mg^{2+}/Mg}$
$E^o_{cell} = (+ 0.34 \ V) - (- 2.37 \ V)$
$E^o_{cell} = + 2.71 \ V$.

(B) सेल अभिक्रिया $2Ce^{4+} + Co \to 2Ce^{3+} + Co^{2+}$ है।
इस अभिक्रिया में,$Co$ का ऑक्सीकरण होकर $Co^{2+}$ (एनोड) बनता है और $Ce^{4+}$ का अपचयन होकर $Ce^{3+}$ (कैथोड) बनता है।
$E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$
$E^\circ_{cell} = E^\circ_{Ce^{4+}/Ce^{3+}} - E^\circ_{Co^{2+}/Co}$
दिया गया है $E^\circ_{cell} = 1.89 \ V$ और $E^\circ_{Co^{2+}/Co} = -0.28 \ V$.
$1.89 = E^\circ_{Ce^{4+}/Ce^{3+}} - (-0.28)$
$E^\circ_{Ce^{4+}/Ce^{3+}} = 1.89 - 0.28 = 1.61 \ V$.
दिए गए विकल्पों में सबसे निकटतम विकल्प $1.64 \ V$ है।

(B) गिब्स मुक्त ऊर्जा और सेल विभव के बीच संबंध $\Delta G = -nFE^\circ$ द्वारा दिया जाता है।
यहाँ,$\Delta G = -21.20 \ kJ = -21200 \ J$ है।
स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ $1$ है।
फैराडे नियतांक $(F)$ लगभग $96500 \ C \ mol^{-1}$ है।
सूत्र के अनुसार: $E^\circ = -\frac{\Delta G}{nF}$।
मान रखने पर: $E^\circ = -\frac{-21200 \ J}{1 \times 96500 \ C \ mol^{-1}} = \frac{21200}{96500} \ V \approx 0.21968 \ V$।
अतः,$E^\circ \approx 0.220 \ V$ प्राप्त होता है।

(D) $Al$,$HCl$ से $H$ को विस्थापित करता है लेकिन सिल्वर नहीं कर सकता; इसका मतलब है कि $ECS$ में $Al$,$Ag$ के ऊपर स्थित है,इसलिए $Al$ एनोड के रूप में और $Ag$ कैथोड के रूप में कार्य करेगा।
$E_{Cell}^0 = E_{Cathode}^0 - E_{Anode}^0$
$E_{Cell}^0 = E_{Ag^{+}/Ag}^0 - E_{Al^{3+}/Al}^0$
$2.46 \ V = 0.80 \ V - E_{Al^{3+}/Al}^0$
$E_{Al^{3+}/Al}^0 = 0.80 \ V - 2.46 \ V = -1.66 \ V$.

(A) दी गई अभिक्रिया है: $Sn_{(s)} + 2Fe^{3+}_{(aq)} \to 2Fe^{2+}_{(aq)} + Sn^{2+}_{(aq)}$
यहाँ,$Sn$ का $Sn^{2+}$ में ऑक्सीकरण होता है (एनोड) और $Fe^{3+}$ का $Fe^{2+}$ में अपचयन होता है (कैथोड)।
$E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}$
$E^0_{cell} = E^0_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} - E^0_{Sn^{2+}/Sn}$
$E^0_{cell} = (+0.77 \ V) - (-0.14 \ V)$
$E^0_{cell} = 0.77 \ V + 0.14 \ V = 0.91 \ V$

(D) दी गई अभिक्रिया है: $Cr_2O_7^{2-} + I^{-} \to I_2 + Cr^{3+}$
इस अभिक्रिया में,$I^{-}$ का $I_2$ में ऑक्सीकरण होता है (एनोड) और $Cr_2O_7^{2-}$ का $Cr^{3+}$ में अपचयन होता है (कैथोड)।
मानक सेल विभव का सूत्र: $E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}$
मान रखने पर: $0.79 \ V = 1.33 \ V - E^0_{I_2}$
$E^0_{I_2}$ के लिए हल करने पर: $E^0_{I_2} = 1.33 \ V - 0.79 \ V = 0.54 \ V$।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(B) मानक इलेक्ट्रोड विभव मानक स्थितियों ($1 \ M$ सांद्रता,$298 \ K$) के तहत एक इलेक्ट्रोड और मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के बीच विभवांतर का माप है।
इस विभवांतर को मापने के लिए उच्च-प्रतिरोध वाले वोल्टमीटर या पोटेंशियोमीटर का उपयोग किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सर्किट से कोई धारा प्रवाहित न हो,जो अन्यथा आंतरिक प्रतिरोध के कारण वोल्टेज में गिरावट का कारण बन सकती है।

(B) गैल्वेनिक सेल के लिए,सेल विभव $E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode}$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि $Al$,$Cu$ से अधिक सक्रिय है,इसलिए $Al$ एनोड के रूप में और $Cu$ कैथोड के रूप में कार्य करता है।
दिया गया है $E_{cell} = 2.0 \ V$ और $E_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$।
मान रखने पर: $2.0 \ V = 0.34 \ V - E_{Al^{3+}/Al}$।
अतः,$E_{Al^{3+}/Al} = 0.34 \ V - 2.0 \ V = -1.66 \ V$।

(A) मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G^o)$ मानक सेल विभव $(E_{cell}^o)$ से निम्नलिखित समीकरण द्वारा संबंधित है:
$\Delta G^o = -nFE_{cell}^o$
जहाँ $n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,$F$ फैराडे नियतांक है,और $E_{cell}^o$ मानक सेल विभव है।
अतः,विकल्प $(A)$ सही है।

(A) एक रेडॉक्स अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त होती है यदि गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G)$ ऋणात्मक हो।
गिब्स मुक्त ऊर्जा और सेल e.m.f. $(E^o)$ के बीच संबंध समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\Delta G^o = -nFE^o$।
यहाँ,$n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,$F$ फैराडे नियतांक है,और $E^o$ मानक सेल विभव है।
$\Delta G^o$ के ऋणात्मक होने के लिए,$E^o$ का धनात्मक होना आवश्यक है।
अतः,सेल अभिक्रिया के व्यवहार्य (स्वतःस्फूर्त) होने के लिए,e.m.f. धनात्मक होना चाहिए।

(B) दी गई अभिक्रियाएँ ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रियाएँ हैं। मानक अपचयन विभव $(E^o_{red})$ मानक ऑक्सीकरण विभव $(E^o_{ox})$ के ऋणात्मक होते हैं।
$E^o_{red}(Zn^{2+}/Zn) = -0.76 \ V$
$E^o_{red}(Fe^{2+}/Fe) = -0.41 \ V$
सेल अभिक्रिया $Fe^{2+} + Zn \to Zn^{2+} + Fe$ में,$Zn$ का ऑक्सीकरण (एनोड) होता है और $Fe^{2+}$ का अपचयन (कैथोड) होता है।
$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
$E^o_{cell} = E^o_{red}(Fe^{2+}/Fe) - E^o_{red}(Zn^{2+}/Zn)$
$E^o_{cell} = -0.41 \ V - (-0.76 \ V)$
$E^o_{cell} = -0.41 \ V + 0.76 \ V = +0.35 \ V$.

(A) अपचयन विभव इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रवृत्ति को दर्शाता है। दिए गए क्रम $Z > Y > X$ के अनुसार,$Z$ की अपचयित होने की प्रवृत्ति सबसे अधिक है,उसके बाद $Y$ और फिर $X$ है।
एक ऑक्सीकारक वह पदार्थ है जो स्वयं अपचयित होता है और दूसरों को ऑक्सीकृत करता है। उच्च अपचयन विभव वाला पदार्थ कम अपचयन विभव वाले पदार्थ को ऑक्सीकृत कर सकता है।
चूंकि $Y$ का अपचयन विभव $X$ से अधिक है,इसलिए $Y$,$X$ को ऑक्सीकृत कर सकता है।
चूंकि $Z$ का अपचयन विभव $Y$ से अधिक है,इसलिए $Y$,$Z$ को ऑक्सीकृत नहीं कर पाएगा।
अतः,$Y$,$X$ को ऑक्सीकृत करेगा लेकिन $Z$ को नहीं।

(B) $SHE$ (मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड) का मानक ऑक्सीकरण विभव $0.00 \ V$ निर्धारित है।
जिन तत्वों का मानक अपचयन विभव $0.00 \ V$ से अधिक होता है,उनका मानक ऑक्सीकरण विभव $0.00 \ V$ से कम होता है।
विद्युत रासायनिक श्रेणी में,$H$ के नीचे स्थित तत्वों का मानक अपचयन विभव धनात्मक होता है।
$Cu$ विद्युत रासायनिक श्रेणी में $H$ के नीचे स्थित है,जिसका अर्थ है कि इसका मानक अपचयन विभव धनात्मक $(+0.34 \ V)$ है,और इसलिए इसका मानक ऑक्सीकरण विभव ऋणात्मक $(-0.34 \ V)$ है।
अतः,$Cu$ का मानक ऑक्सीकरण विभव $SHE$ से कम है।

(B) अपचायक क्षमता मानक ऑक्सीकरण विभव पर निर्भर करती है। जिस पदार्थ का मानक अपचयन विभव अधिक धनात्मक होता है,वह दुर्बल अपचायक होता है।
विद्युत रासायनिक श्रेणी में,मानक अपचयन विभव $(E^\circ)$ इस प्रकार हैं: $Li^+/Li = -3.04 \ V$,$Zn^{2+}/Zn = -0.76 \ V$,$2H^+/H_2 = 0.00 \ V$,और $Cu^{2+}/Cu = +0.34 \ V$।
चूंकि $Cu$ का अपचयन विभव सबसे अधिक धनात्मक है,इसलिए इसमें इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति सबसे कम है,जिससे यह दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल अपचायक है।

(D) मानक गिब्स मुक्त-ऊर्जा परिवर्तन का सूत्र: $\Delta G^o = -nFE_{cell}^o$ है।
यहाँ,$n = 2$ (स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या),$F = 96500 \ C \ mol^{-1}$ (फैराडे नियतांक),और $E_{cell}^o = 1.20 \ V$ है।
मान रखने पर: $\Delta G^o = -2 \times 96500 \times 1.20 = -231600 \ J \ mol^{-1}$।
$kJ$ में बदलने पर: $\Delta G^o = -231.6 \ kJ \ mol^{-1}$।

(C) विद्युत-रासायनिक श्रेणी में,जिन धातुओं का मानक अपचयन विभव ऋणात्मक होता है,वे तनु अम्लों से $H_2$ को विस्थापित कर सकती हैं।
$Cu$ का मानक अपचयन विभव धनात्मक $(E^o = +0.34 \ V)$ है,जिसका अर्थ है कि यह विद्युत-रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित है।
अतः,$Cu$ तनु $H_2SO_4$ के विलयन से $H_2$ को विस्थापित नहीं कर सकता है।

(A) अपचयन विभव का मान जितना अधिक होता है,अपचयित होने की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होती है।
दिया गया क्रम: $x > y > z$ है।
चूंकि $z$ का अपचयन विभव सबसे कम है,यह सबसे प्रबल अपचायक है और आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।
उच्च अपचयन विभव वाला पदार्थ निम्न अपचयन विभव वाले पदार्थ को ऑक्सीकृत कर सकता है।
इसलिए,$y$ (जिसका अपचयन विभव $z$ से अधिक है) $z$ को ऑक्सीकृत कर सकता है,लेकिन $y$,$x$ को ऑक्सीकृत नहीं कर सकता क्योंकि $x$ का अपचयन विभव $y$ से अधिक है।

(C) धातु की $H_2O$ को अपचयित करने की क्षमता विद्युत रासायनिक श्रेणी में उसके स्थान पर निर्भर करती है।
जो धातुएं हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय होती हैं (जिनका मानक अपचयन विभव ऋणात्मक होता है),वे $H_2O$ से हाइड्रोजन को विस्थापित कर सकती हैं।
$Ca$,$Fe$ और $Li$ का मानक अपचयन विभव ऋणात्मक होता है,इसलिए वे $H_2O$ को अपचयित कर सकती हैं।
$Cu$ का मानक अपचयन विभव धनात्मक $(E^o = +0.34 \ V)$ होता है,जिसका अर्थ है कि यह हाइड्रोजन से कम सक्रिय है और $H_2O$ को $H_2$ गैस में अपचयित नहीं कर सकती है।

(A) $Cu$ धातु हाइड्रोजन से कम सक्रिय होती है,इसलिए यह अम्ल से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकती है।

(D) ऑक्सीकारक की प्रबलता उसके मानक अपचयन विभव के मान के समानुपाती होती है।
जिसका अपचयन विभव मान सबसे अधिक होता है,वह प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$Li^+/Li = -3.05 \, V$
$Ba^{2+}/Ba = -2.73 \, V$
$Na^+/Na = -2.71 \, V$
$Mg^{2+}/Mg = -2.36 \, V$
यहाँ $Mg^{2+}$ का अपचयन विभव सबसे अधिक है,इसलिए $Mg^{2+}$ सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है।

(D) मानक सेल विभव का सूत्र है: ${E^0}_{cell} = {E^0}_{cathode} - {E^0}_{anode}$.
यहाँ $Cu$ कैथोड के रूप में और $Mg$ एनोड के रूप में कार्य करता है।
अतः,${E^0}_{cell} = {E^0}_{Cu^{2+}|Cu} - {E^0}_{Mg^{2+}|Mg}$.
दिए गए मानों को रखने पर: $2.7 = 0.34 - {E^0}_{Mg^{2+}|Mg}$.
समीकरण को व्यवस्थित करने पर: ${E^0}_{Mg^{2+}|Mg} = 0.34 - 2.7$.
अतः,${E^0}_{Mg^{2+}|Mg} = -2.36 \ V$.

(D) अपचायक क्षमता (Reducing power) मानक अपचयन विभव $(E^o_{RP})$ के मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
जिसका $E^o_{RP}$ मान जितना कम होगा,उसकी अपचायक क्षमता उतनी ही अधिक होगी।
दिए गए मान: $K (-2.93) < Mg (-2.37) < Cr (-0.74) < Hg (0.79) < Ag (0.80)$।
अतः,अपचायक क्षमता का बढ़ता क्रम: $Ag < Hg < Cr < Mg < K$।

(A) किसी तत्व की अपचायक क्षमता उसके मानक अपचयन विभव $(E^{0}_{Red})$ के मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
कम $E^{0}_{Red}$ मान एक प्रबल अपचायक को दर्शाता है।
दिए गए मान हैं: $E^{0}_{A} = +0.5 \ V$,$E^{0}_{B} = -3.0 \ V$,$E^{0}_{C} = -1.2 \ V$.
मानों की तुलना करने पर: $-3.0 < -1.2 < +0.5$.
अतः,अपचायक क्षमता का क्रम $B > C > A$ है।

(C) सेल अभिक्रिया में $Ni$ का $Ni^{2+}$ में ऑक्सीकरण (एनोड) और $Cu^{2+}$ का $Cu$ में अपचयन (कैथोड) होता है।
$E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
दिया गया है $E^o_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34\,V$ और $E^o_{Ni^{2+}/Ni} = -0.25\,V$।
$E^o_{cell} = (+0.34\,V) - (-0.25\,V) = 0.59\,V$।

(C) सेल अभिक्रिया है: $2Fe^{3+} + 2I^- \to 2Fe^{2+} + I_2$
अपचयन अर्ध-अभिक्रिया: $2Fe^{3+} + 2e^- \to 2Fe^{2+}$; $E^o_{red} = 0.771 \, V$
ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया: $2I^- \to I_2 + 2e^-$; $E^o_{ox} = -E^o_{red} = -0.536 \, V$
$E^o_{cell} = E^o_{red} + E^o_{ox} = 0.771 \, V + (-0.536 \, V) = 0.235 \, V$

(C) किसी तत्व की अन्य तत्वों को उनके लवण के विलयन से विस्थापित करने की क्षमता उसके अपचायक गुण पर निर्भर करती है।
जिस तत्व का $E^{0}_{Red}$ मान सबसे कम होता है,उसका $E^{0}_{Oxi}$ मान सबसे अधिक होता है,जो उसे एक प्रबल अपचायक बनाता है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर: $E^{0}_{Red}(A) = 0.8 \, V$,$E^{0}_{Red}(B) = 0.79 \, V$,$E^{0}_{Red}(C) = 0.34 \, V$ और $E^{0}_{Red}(D) = -2.37 \, V$ है।
चूंकि $D$ का $E^{0}_{Red}$ मान सबसे कम $(-2.37 \, V)$ है,इसलिए यह सबसे प्रबल अपचायक है।
अतः,$D$ अन्य तीन तत्वों $A, B$ और $C$ को उनके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकता है।

(D) किसी पदार्थ की अपचायक क्षमता उसके मानक अपचयन विभव $(E^{0}_{Red})$ के मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$E^{0}_{Red}$ का मान जितना अधिक ऋणात्मक होगा,इलेक्ट्रॉन त्यागने की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होगी,जिससे वह एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करेगा।
दिए गए मानों की तुलना करने पर: $Li (-3.05 \ V) < Zn (-0.76 \ V) < H_2 (0.00 \ V) < Ag (0.80 \ V)$।
चूंकि $Li$ का अपचयन विभव सबसे अधिक ऋणात्मक है,इसलिए इसकी अपचायक क्षमता सबसे अधिक है।

(C) मानक सेल विभव $E^o_{cell}$ की गणना सूत्र $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$ का उपयोग करके की जाती है।
दिए गए सेल $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} || Ag^{+}_{(aq)} | Ag_{(s)}$ में,$Zn$ इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण (एनोड) और $Ag$ इलेक्ट्रोड पर अपचयन (कैथोड) होता है।
यहाँ,$E^o_{cathode} = E^o_{Ag^{+}/Ag} = +0.80 \ V$ और $E^o_{anode} = E^o_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$ है।
मान रखने पर: $E^o_{cell} = 0.80 \ V - (-0.76 \ V) = 0.80 \ V + 0.76 \ V = 1.56 \ V$.

(C) $Fe^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Fe$ के लिए,$\Delta G_1 = -nFE^0 = -3 \times F \times (-0.036) = 0.108F$.
$Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe$ के लिए,$\Delta G_2 = -nFE^0 = -2 \times F \times (-0.439) = 0.878F$.
हमें $Fe^{3+} + e^{-} \rightarrow Fe^{2+}$ अभिक्रिया चाहिए।
यह इस प्रकार प्राप्त की जा सकती है: $(Fe^{3+} + 3e^{-}$ $\rightarrow Fe) - (Fe^{2+} + 2e^{-}$ $\rightarrow Fe)$.
अतः,$\Delta G_3 = \Delta G_1 - \Delta G_2 = 0.108F - 0.878F = -0.770F$.
चूंकि $\Delta G_3 = -nFE^0_{cell}$ और $n=1$,इसलिए $-1 \times F \times E^0_{cell} = -0.770F$.
अतः,$E^0_{cell} = 0.770 \ V$.

(A) सेल विभव $E^o_{cell}$ की गणना $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$ द्वारा की जाती है।
अधिकतम विभव प्राप्त करने के लिए,हमें उच्चतम अपचयन विभव (reduction potential) वाले अर्ध-सेल को कैथोड के रूप में और न्यूनतम अपचयन विभव वाले अर्ध-सेल को एनोड के रूप में चुनना होगा।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$E^o_{(i)} = -0.24 \ V$
$E^o_{(ii)} = +1.25 \ V$ (उच्चतम)
$E^o_{(iii)} = -1.25 \ V$ (न्यूनतम)
$E^o_{(iv)} = +0.68 \ V$
अतः,कैथोड $(ii)$ है और एनोड $(iii)$ है।
$E^o_{cell} = 1.25 - (-1.25) = 2.50 \ V$.

(D) ऑक्सीकारक की प्रबलता उसके मानक अपचयन विभव $(E^o_{red})$ के सीधे समानुपाती होती है।
$E^o_{red}$ का मान जितना अधिक होगा,ऑक्सीकारक उतना ही प्रबल होगा।
दिए गए अपचयन विभव हैं:
$E^o(Li^{+}/Li) = -3.05 \ V$
$E^o(Ba^{2+}/Ba) = -2.73 \ V$
$E^o(Na^{+}/Na) = -2.71 \ V$
$E^o(Mg^{2+}/Mg) = -2.37 \ V$
इन मानों की तुलना करने पर,$-2.37 \ V$ सबसे अधिक मान है।
अतः,$Mg^{2+}$ दी गई प्रजातियों में सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है।