अ Hindi
Electrode potential and ECell Questions in Hindi
Class 12 Chemistry · Electrochemistry · Electrode potential and ECell
419+
Questions
Hindi
Language
100%
With Solutions
Showing 50 of 419 questions in Hindi
251
EasyMCQ
$Zn$,$Cu$,और $Ag$ के ऑक्सीकरण विभव (oxidation potential) क्रमशः $0.76 \ V$,$-0.34 \ V$,और $-0.80 \ V$ हैं। उनके $e^-$ खोने की प्रवृत्ति का क्रम लिखिए।
A
$Zn > Cu > Ag$
B
$Ag > Cu > Zn$
C
$Cu > Zn > Ag$
D
$Zn > Ag > Cu$
Solution
(A) $e^-$ खोने की प्रवृत्ति धातु के ऑक्सीकरण विभव के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए ऑक्सीकरण विभव हैं:
$Zn = 0.76 \ V$
$Cu = -0.34 \ V$
$Ag = -0.80 \ V$
चूंकि $0.76 > -0.34 > -0.80$,इसलिए $e^-$ खोने की प्रवृत्ति का क्रम $Zn > Cu > Ag$ है।
दिए गए ऑक्सीकरण विभव हैं:
$Zn = 0.76 \ V$
$Cu = -0.34 \ V$
$Ag = -0.80 \ V$
चूंकि $0.76 > -0.34 > -0.80$,इसलिए $e^-$ खोने की प्रवृत्ति का क्रम $Zn > Cu > Ag$ है।
0 likes
View Solution252
EasyMCQ
डेनियल सेल का मानक इलेक्ट्रोड विभव क्या है ($V$ में)?
A
$1.00$
B
$1.10$
C
$1.05$
D
$0.98$
Solution
(B) डेनियल सेल में जिंक सल्फेट के घोल में जिंक इलेक्ट्रोड और कॉपर सल्फेट के घोल में कॉपर इलेक्ट्रोड होता है।
मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{cell})$ की गणना $E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ के रूप में की जाती है।
डेनियल सेल के लिए,$E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = 0.34 \ V$ और $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$ है।
अतः,$E^{\circ}_{cell} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V) = 1.10 \ V$.
मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{cell})$ की गणना $E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ के रूप में की जाती है।
डेनियल सेल के लिए,$E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = 0.34 \ V$ और $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$ है।
अतः,$E^{\circ}_{cell} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V) = 1.10 \ V$.
0 likes
View Solution253
Difficult
गैल्वेनिक सेल में इलेक्ट्रोड विभव (electrode potential) क्या है? विस्तार से समझाइए।
Solution
(N/A) परिभाषा: इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच उत्पन्न होने वाले विभवांतर को इलेक्ट्रोड विभव कहा जाता है।
$(b)$ मानक इलेक्ट्रोड विभव: जब अर्ध-सेल में शामिल सभी प्रजातियों की सांद्रता इकाई $(1 \ M)$ होती है,तो इलेक्ट्रोड विभव को मानक इलेक्ट्रोड विभव के रूप में जाना जाता है। $IUPAC$ सम्मेलन के अनुसार,मानक अपचयन विभव (standard reduction potentials) को अब मानक इलेक्ट्रोड विभव कहा जाता है।
$(c)$ इलेक्ट्रोड विभव में एनोड और कैथोड:
$(i)$ एक गैल्वेनिक सेल में,जिस अर्ध-सेल में ऑक्सीकरण होता है उसे एनोड कहा जाता है और विलयन के सापेक्ष इसका विभव ऋणात्मक होता है।
$(ii)$ दूसरा अर्ध-सेल जिसमें अपचयन होता है उसे कैथोड कहा जाता है और विलयन के सापेक्ष इसका विभव धनात्मक होता है।
$(b)$ मानक इलेक्ट्रोड विभव: जब अर्ध-सेल में शामिल सभी प्रजातियों की सांद्रता इकाई $(1 \ M)$ होती है,तो इलेक्ट्रोड विभव को मानक इलेक्ट्रोड विभव के रूप में जाना जाता है। $IUPAC$ सम्मेलन के अनुसार,मानक अपचयन विभव (standard reduction potentials) को अब मानक इलेक्ट्रोड विभव कहा जाता है।
$(c)$ इलेक्ट्रोड विभव में एनोड और कैथोड:
$(i)$ एक गैल्वेनिक सेल में,जिस अर्ध-सेल में ऑक्सीकरण होता है उसे एनोड कहा जाता है और विलयन के सापेक्ष इसका विभव ऋणात्मक होता है।
$(ii)$ दूसरा अर्ध-सेल जिसमें अपचयन होता है उसे कैथोड कहा जाता है और विलयन के सापेक्ष इसका विभव धनात्मक होता है।
0 likes
View Solution254
Difficult
सेल विभव (cell potential) और $emf$ क्या है? उपयुक्त उदाहरणों के साथ समझाइए।
Solution
(N/A) $(i)$ सेल विभव: गैल्वेनिक सेल के दो इलेक्ट्रोडों के बीच के विभव अंतर को सेल विभव कहा जाता है और इसे वोल्ट में मापा जाता है।
$(ii)$ $emf$: सेल विभव,कैथोड और एनोड के इलेक्ट्रोड विभव (अपचयन विभव) के बीच का अंतर है। जब सेल से कोई धारा नहीं ली जाती है,तो इसे सेल का विद्युत वाहक बल $(emf)$ कहा जाता है।
$(B)$ सेल विभव का सूत्र और अभिव्यक्ति:
गैल्वेनिक सेल का सेल विभव धनात्मक होता है,जिसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:
$E_{cell} = E_{right} - E_{left} = E_{red(cathode)} - E_{red(anode)}$
गैल्वेनिक सेल का प्रतिनिधित्व करते समय एनोड बाईं ओर और कैथोड दाईं ओर होता है। एक गैल्वेनिक सेल को आमतौर पर धातु और इलेक्ट्रोलाइट समाधान के बीच एक ऊर्ध्वाधर रेखा और लवण सेतु (salt bridge) द्वारा जुड़े दो इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच एक दोहरी ऊर्ध्वाधर रेखा रखकर दर्शाया जाता है।
$(C)$ डेनियल सेल की अभिव्यक्ति:
उदाहरण: $Zn_{(s)} | Zn_{(aq)}^{2+} || Cu_{(aq)}^{2+} | Cu_{(s)}$
एनोड पर ऑक्सीकरण: $Zn_{(s)} \longrightarrow Zn_{(aq)}^{2+} + 2e^{-}$
कैथोड पर अपचयन: $Cu_{(aq)}^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu_{(s)}$
कुल सेल अभिक्रिया: $Zn_{(s)} + Cu_{(aq)}^{2+} \longrightarrow Zn_{(aq)}^{2+} + Cu_{(s)}$
जहाँ,$Zn$ इलेक्ट्रोड एनोड है और कॉपर इलेक्ट्रोड कैथोड है।
डेनियल सेल विभव:
$E_{cell} = E_{right} - E_{left}$
$E_{cell} = E_{Cu^{2+}|Cu} - E_{Zn^{2+}|Zn}$
$(ii)$ $emf$: सेल विभव,कैथोड और एनोड के इलेक्ट्रोड विभव (अपचयन विभव) के बीच का अंतर है। जब सेल से कोई धारा नहीं ली जाती है,तो इसे सेल का विद्युत वाहक बल $(emf)$ कहा जाता है।
$(B)$ सेल विभव का सूत्र और अभिव्यक्ति:
गैल्वेनिक सेल का सेल विभव धनात्मक होता है,जिसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:
$E_{cell} = E_{right} - E_{left} = E_{red(cathode)} - E_{red(anode)}$
गैल्वेनिक सेल का प्रतिनिधित्व करते समय एनोड बाईं ओर और कैथोड दाईं ओर होता है। एक गैल्वेनिक सेल को आमतौर पर धातु और इलेक्ट्रोलाइट समाधान के बीच एक ऊर्ध्वाधर रेखा और लवण सेतु (salt bridge) द्वारा जुड़े दो इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच एक दोहरी ऊर्ध्वाधर रेखा रखकर दर्शाया जाता है।
| एनोड अर्ध सेल | लवण सेतु | कैथोड अर्ध सेल | |
|---|---|---|---|
| एनोड इलेक्ट्रोड की धातु | एनोड के ऑक्सीकरण का उत्पाद | जिसका अपचयन होता है (इलेक्ट्रोलाइट) | अपचयन से उत्पन्न उत्पाद (धातु) |
$(C)$ डेनियल सेल की अभिव्यक्ति:
उदाहरण: $Zn_{(s)} | Zn_{(aq)}^{2+} || Cu_{(aq)}^{2+} | Cu_{(s)}$
एनोड पर ऑक्सीकरण: $Zn_{(s)} \longrightarrow Zn_{(aq)}^{2+} + 2e^{-}$
कैथोड पर अपचयन: $Cu_{(aq)}^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu_{(s)}$
कुल सेल अभिक्रिया: $Zn_{(s)} + Cu_{(aq)}^{2+} \longrightarrow Zn_{(aq)}^{2+} + Cu_{(s)}$
जहाँ,$Zn$ इलेक्ट्रोड एनोड है और कॉपर इलेक्ट्रोड कैथोड है।
डेनियल सेल विभव:
$E_{cell} = E_{right} - E_{left}$
$E_{cell} = E_{Cu^{2+}|Cu} - E_{Zn^{2+}|Zn}$
1 likes
View Solution255
Medium
सेल विभव निर्धारित करने के लिए क्या किया जाता है?
Solution
(N/A) संदर्भ इलेक्ट्रोड का चयन: व्यक्तिगत अर्ध-सेल के विभव को सीधे नहीं मापा जा सकता है। हम केवल दो अर्ध-सेलों के विभव के बीच के अंतर को माप सकते हैं,जो सेल का $EMF$ देता है।
$(b)$ मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग: एक अर्ध-सेल के विभव को निर्धारित करने के लिए,इसे एक ऐसे संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ा जाता है जिसका विभव ज्ञात हो। परंपरा के अनुसार,मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जाता है,और इसका विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
$(c)$ गणना: जब अर्ध-सेल को $SHE$ के साथ जोड़ा जाता है,तो प्राप्त सेल का $EMF$ उस अर्ध-सेल के विभव के बराबर होता है। यदि अर्ध-सेल कैथोड के रूप में कार्य करता है,तो उसका विभव धनात्मक होता है; यदि यह एनोड के रूप में कार्य करता है,तो $SHE$ के सापेक्ष इसका विभव ऋणात्मक होता है।
$(b)$ मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग: एक अर्ध-सेल के विभव को निर्धारित करने के लिए,इसे एक ऐसे संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ा जाता है जिसका विभव ज्ञात हो। परंपरा के अनुसार,मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जाता है,और इसका विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
$(c)$ गणना: जब अर्ध-सेल को $SHE$ के साथ जोड़ा जाता है,तो प्राप्त सेल का $EMF$ उस अर्ध-सेल के विभव के बराबर होता है। यदि अर्ध-सेल कैथोड के रूप में कार्य करता है,तो उसका विभव धनात्मक होता है; यदि यह एनोड के रूप में कार्य करता है,तो $SHE$ के सापेक्ष इसका विभव ऋणात्मक होता है।
0 likes
View Solution256
Advanced
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ पर एक टिप्पणी लिखिए।
Solution
(N/A) परंपरा के अनुसार,मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$,जिसे $Pt_{(s)} | H_{2_{(g)}} (1 \ bar) | H^{+}_{(aq)} (1 \ M)$ द्वारा दर्शाया जाता है,को सभी तापमानों पर शून्य विभव (potential) दिया गया है।
हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की बनावट:
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड में प्लैटिनम ब्लैक की परत वाला एक प्लैटिनम इलेक्ट्रोड होता है। इलेक्ट्रोड को एक अम्लीय घोल में डुबोया जाता है और इसमें से $1 \ bar$ दबाव पर शुद्ध हाइड्रोजन गैस प्रवाहित की जाती है।
घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता $1 \ M$ बनाए रखी जाती है।
अर्ध-सेल अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
ऑक्सीकरण: $\frac{1}{2} H_{2_{(g)}} \longrightarrow H^{+}_{(aq)} + e^{-}$
अपचयन (रिडक्शन): $H^{+}_{(aq)} + e^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} H_{2_{(g)}}$
उपयोग:
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का उपयोग किसी भी अन्य अर्ध-सेल के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। $SHE$ और किसी अन्य इलेक्ट्रोड के साथ एक गैल्वेनिक सेल बनाकर,$298 \ K$ तापमान पर प्राप्त सेल विभव सीधे उस अर्ध-सेल का विभव होता है,क्योंकि $SHE$ का विभव शून्य माना जाता है।
हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की बनावट:
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड में प्लैटिनम ब्लैक की परत वाला एक प्लैटिनम इलेक्ट्रोड होता है। इलेक्ट्रोड को एक अम्लीय घोल में डुबोया जाता है और इसमें से $1 \ bar$ दबाव पर शुद्ध हाइड्रोजन गैस प्रवाहित की जाती है।
घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता $1 \ M$ बनाए रखी जाती है।
अर्ध-सेल अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
ऑक्सीकरण: $\frac{1}{2} H_{2_{(g)}} \longrightarrow H^{+}_{(aq)} + e^{-}$
अपचयन (रिडक्शन): $H^{+}_{(aq)} + e^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} H_{2_{(g)}}$
उपयोग:
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का उपयोग किसी भी अन्य अर्ध-सेल के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। $SHE$ और किसी अन्य इलेक्ट्रोड के साथ एक गैल्वेनिक सेल बनाकर,$298 \ K$ तापमान पर प्राप्त सेल विभव सीधे उस अर्ध-सेल का विभव होता है,क्योंकि $SHE$ का विभव शून्य माना जाता है।
0 likes
View Solution257
Advanced
जब मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को एनोड के रूप में माना जाता है,तो किसी भी सेल के सेल विभव को निर्धारित करने की विधि को उपयुक्त उदाहरण के साथ समझाएं।
Solution
(N/A) अपचयन विभव (Reduction potential): $298 \ K$ पर,मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को एनोड (संदर्भ अर्ध-सेल) और दूसरे अर्ध-सेल को कैथोड के रूप में लेकर बनाए गए सेल का $emf$,दूसरे अर्ध-सेल का अपचयन विभव प्रदान करता है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $\mid$ अन्य अर्ध-सेल
(एनोड अर्ध-सेल) $\mid$ (कैथोड अर्ध-सेल)
सेल विभव $=$ (अन्य सेल का अपचयन विभव) $=$ दूसरे अर्ध-सेल का $emf$ मान।
$(b)$ सामान्य उदाहरण के साथ स्पष्टीकरण:
$(i)$ यदि दाईं ओर के अर्ध-सेल में ऑक्सीकृत और अपचयित प्रजातियों की सांद्रता इकाई $(1 \ M)$ है,तो सेल विभव मानक इलेक्ट्रोड विभव के बराबर होता है।
सामान्य सेल: $Pt \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid H^+_{(aq)} (1 \ M) \| M^{n+}_{(aq)} (1 \ M) \mid M_{(s)}$
$(ii)$ $E^{\ominus} = (E^{\ominus}_R - E^{\ominus}_L)$:
जहाँ $E^{\ominus}$ सेल का मानक अपचयन विभव है,$E^{\ominus}_R$ दाईं ओर के इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव है,और $E^{\ominus}_L$ बाईं ओर के इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव है।
चूंकि मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए $E^{\ominus}_L = 0.0 \ V$ है,$\therefore E^{\ominus} = (E^{\ominus}_R - 0.0) = E^{\ominus}_R$.
$(iii)$ हाइड्रोजन अर्ध-सेल $\mid$ कॉपर अर्ध-सेल:
$Pt \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid H^+_{(aq)} (1 \ M) \| Cu^{2+}_{(aq)} (1 \ M) \mid Cu_{(s)}$
सेल का मापा गया $emf$ $+0.34 \ V$ है,जो निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव है:
ऑक्सीकरण (बाईं ओर): $H_{2(g)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + 2e^- \ (E^{\ominus}_L = 0.0 \ V)$
अपचयन (दाईं ओर): $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow Cu_{(s)}$
$\therefore E^{\ominus}_{cell} = (E^{\ominus}_R - E^{\ominus}_L) = 0.34 \ V \implies E^{\ominus}_R = 0.34 \ V$.
अतः,$Cu^{2+} \mid Cu$ के लिए मानक अपचयन विभव $+0.34 \ V$ है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $\mid$ अन्य अर्ध-सेल
(एनोड अर्ध-सेल) $\mid$ (कैथोड अर्ध-सेल)
सेल विभव $=$ (अन्य सेल का अपचयन विभव) $=$ दूसरे अर्ध-सेल का $emf$ मान।
$(b)$ सामान्य उदाहरण के साथ स्पष्टीकरण:
$(i)$ यदि दाईं ओर के अर्ध-सेल में ऑक्सीकृत और अपचयित प्रजातियों की सांद्रता इकाई $(1 \ M)$ है,तो सेल विभव मानक इलेक्ट्रोड विभव के बराबर होता है।
सामान्य सेल: $Pt \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid H^+_{(aq)} (1 \ M) \| M^{n+}_{(aq)} (1 \ M) \mid M_{(s)}$
$(ii)$ $E^{\ominus} = (E^{\ominus}_R - E^{\ominus}_L)$:
जहाँ $E^{\ominus}$ सेल का मानक अपचयन विभव है,$E^{\ominus}_R$ दाईं ओर के इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव है,और $E^{\ominus}_L$ बाईं ओर के इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव है।
चूंकि मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के लिए $E^{\ominus}_L = 0.0 \ V$ है,$\therefore E^{\ominus} = (E^{\ominus}_R - 0.0) = E^{\ominus}_R$.
$(iii)$ हाइड्रोजन अर्ध-सेल $\mid$ कॉपर अर्ध-सेल:
$Pt \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid H^+_{(aq)} (1 \ M) \| Cu^{2+}_{(aq)} (1 \ M) \mid Cu_{(s)}$
सेल का मापा गया $emf$ $+0.34 \ V$ है,जो निम्नलिखित अभिक्रिया के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव है:
ऑक्सीकरण (बाईं ओर): $H_{2(g)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + 2e^- \ (E^{\ominus}_L = 0.0 \ V)$
अपचयन (दाईं ओर): $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow Cu_{(s)}$
$\therefore E^{\ominus}_{cell} = (E^{\ominus}_R - E^{\ominus}_L) = 0.34 \ V \implies E^{\ominus}_R = 0.34 \ V$.
अतः,$Cu^{2+} \mid Cu$ के लिए मानक अपचयन विभव $+0.34 \ V$ है।
0 likes
View Solution258
Difficult
जब मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को कैथोड के रूप में माना जाता है,तो किसी भी सेल के सेल विभव को निर्धारित करने की विधि को उपयुक्त उदाहरण के साथ समझाएं।
Solution
(N/A) $298 \ K$ पर,मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ को कैथोड (संदर्भ अर्ध-सेल) और दूसरे अर्ध-सेल को एनोड के रूप में लेकर बनाए गए सेल का $EMF$,दूसरे अर्ध-सेल का अपचयन विभव (reduction potential) देता है।
सामान्य सेल निरूपण:
$M_{(s)} | M_{(aq)}^{n+} (1 \ M) || H_{(aq)}^{+} (1 \ M) | \frac{1}{2} H_{2_{(g)}} (1 \ bar) | Pt_{(s)}$
सूत्र $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ का उपयोग करते हुए,चूंकि $E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{H^{+}/H_2} = 0.0 \ V$,इसलिए $E^{\circ}_{cell} = -E^{\circ}_{anode}$ प्राप्त होता है।
उदाहरण: जिंक अर्ध-सेल एनोड के रूप में और $SHE$ कैथोड के रूप में:
$Zn_{(s)} | Zn_{(aq)}^{2+} (1 \ M) || H_{(aq)}^{+} (1 \ M) | H_{2_{(g)}} (1 \ bar) | Pt_{(s)}$
मापा गया $E^{\circ}_{cell}$ का मान $-0.76 \ V$ है। अतः,$Zn^{2+}/Zn$ का मानक अपचयन विभव $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$ है।
जब $SHE$ दाईं ओर (कैथोड) होता है,तो दूसरा अर्ध-सेल एनोड के रूप में कार्य करता है और यदि धातु हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय है तो सेल विभव ऋणात्मक होता है।
कैथोड अभिक्रिया: $H^{+}_{(aq, 1 \ M)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2_{(g)}} (1 \ bar)$
कुल अभिक्रिया: $Zn_{(s)} + 2H^{+}_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$
सामान्य सेल निरूपण:
$M_{(s)} | M_{(aq)}^{n+} (1 \ M) || H_{(aq)}^{+} (1 \ M) | \frac{1}{2} H_{2_{(g)}} (1 \ bar) | Pt_{(s)}$
सूत्र $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ का उपयोग करते हुए,चूंकि $E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{H^{+}/H_2} = 0.0 \ V$,इसलिए $E^{\circ}_{cell} = -E^{\circ}_{anode}$ प्राप्त होता है।
उदाहरण: जिंक अर्ध-सेल एनोड के रूप में और $SHE$ कैथोड के रूप में:
$Zn_{(s)} | Zn_{(aq)}^{2+} (1 \ M) || H_{(aq)}^{+} (1 \ M) | H_{2_{(g)}} (1 \ bar) | Pt_{(s)}$
मापा गया $E^{\circ}_{cell}$ का मान $-0.76 \ V$ है। अतः,$Zn^{2+}/Zn$ का मानक अपचयन विभव $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$ है।
जब $SHE$ दाईं ओर (कैथोड) होता है,तो दूसरा अर्ध-सेल एनोड के रूप में कार्य करता है और यदि धातु हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय है तो सेल विभव ऋणात्मक होता है।
कैथोड अभिक्रिया: $H^{+}_{(aq, 1 \ M)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2_{(g)}} (1 \ bar)$
कुल अभिक्रिया: $Zn_{(s)} + 2H^{+}_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$
0 likes
View Solution259
MediumMCQ
$Zn-Cu$ सेल (डेनियल सेल) का विभव (potential) ज्ञात कीजिए। दिया गया है: $E^o_{Zn^{2+}|Zn} = -0.76 \ V$ और $E^o_{Cu^{2+}|Cu} = 0.34 \ V$। ($V$ में)
A
$1.10$
B
$0.42$
C
$-1.10$
D
$-0.42$
Solution
(A) सेल विभव $(E^o_{cell})$ की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$।
डेनियल सेल में,$Cu$ इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में और $Zn$ इलेक्ट्रोड एनोड के रूप में कार्य करता है।
दिया गया है: $E^o_{Cu^{2+}|Cu} = 0.34 \ V$ और $E^o_{Zn^{2+}|Zn} = -0.76 \ V$।
मान रखने पर: $E^o_{cell} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V)$।
$E^o_{cell} = 0.34 \ V + 0.76 \ V = 1.10 \ V$।
डेनियल सेल में,$Cu$ इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में और $Zn$ इलेक्ट्रोड एनोड के रूप में कार्य करता है।
दिया गया है: $E^o_{Cu^{2+}|Cu} = 0.34 \ V$ और $E^o_{Zn^{2+}|Zn} = -0.76 \ V$।
मान रखने पर: $E^o_{cell} = 0.34 \ V - (-0.76 \ V)$।
$E^o_{cell} = 0.34 \ V + 0.76 \ V = 1.10 \ V$।
0 likes
View Solution260
Advanced
मानक इलेक्ट्रोड (अर्ध-सेल) विभव क्या है? इसके उपयोग बताइए।
Solution
(N/A) मानक इलेक्ट्रोड (अर्ध-सेल) विभव: मानक स्थितियों में,जिसमें $298 \ K$ तापमान,गैसों का $1 \ bar$ दाब और विलयन की $1 \ M$ सांद्रता शामिल है,इलेक्ट्रोड (अर्ध-सेल) के अपचयन विभव को मानक इलेक्ट्रोड विभव कहा जाता है,जिसे वोल्ट $(V)$ में मापा जाता है।
उपयोग:
$(i)$ विद्युत-रासायनिक श्रेणी ($EMF$ श्रेणी) का निर्माण: जब अर्ध-सेल अभिक्रियाओं को उनके मानक अपचयन विभव के घटते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है,तो इस श्रेणी को विद्युत-रासायनिक श्रेणी के रूप में जाना जाता है। यह श्रेणी रेडॉक्स अभिक्रियाओं की स्वतःप्रवर्तकता और ऑक्सीकरण तथा अपचयन कारकों की सापेक्ष शक्ति का अनुमान लगाने में मदद करती है।
उपयोग:
$(i)$ विद्युत-रासायनिक श्रेणी ($EMF$ श्रेणी) का निर्माण: जब अर्ध-सेल अभिक्रियाओं को उनके मानक अपचयन विभव के घटते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है,तो इस श्रेणी को विद्युत-रासायनिक श्रेणी के रूप में जाना जाता है। यह श्रेणी रेडॉक्स अभिक्रियाओं की स्वतःप्रवर्तकता और ऑक्सीकरण तथा अपचयन कारकों की सापेक्ष शक्ति का अनुमान लगाने में मदद करती है।
0 likes
View Solution261
MediumMCQ
जब सोने की अंगूठी को $AgNO_3$ के विलयन में रखा जाता है,तो क्या अवलोकन प्राप्त होता है? $[E_{Ag^{+}|Ag}^o = 0.80 \ V$ और $E_{Au^{3+}|Au}^o = 1.40 \ V]$
A
$A$. सोने की अंगूठी पर $Ag$ जमा हो जाता है
B
$B$. सोने की अंगूठी घुल जाती है
C
$C$. $AgNO_3$ विलयन पर $Au$ जमा हो जाता है
D
$D$. कोई अभिक्रिया नहीं होती है
Solution
(D) सोने का मानक अपचयन विभव $(E^o = 1.40 \ V)$ चांदी $(E^o = 0.80 \ V)$ से अधिक है।
यह दर्शाता है कि सोना चांदी की तुलना में एक दुर्बल अपचायक है और यह $AgNO_3$ विलयन से सिल्वर आयनों $(Ag^+)$ को विस्थापित नहीं कर सकता है।
इसलिए,जब सोने की अंगूठी को $AgNO_3$ विलयन में रखा जाता है,तो कोई रासायनिक अभिक्रिया नहीं होती है।
यह दर्शाता है कि सोना चांदी की तुलना में एक दुर्बल अपचायक है और यह $AgNO_3$ विलयन से सिल्वर आयनों $(Ag^+)$ को विस्थापित नहीं कर सकता है।
इसलिए,जब सोने की अंगूठी को $AgNO_3$ विलयन में रखा जाता है,तो कोई रासायनिक अभिक्रिया नहीं होती है।
0 likes
View Solution262
MediumMCQ
यदि $298 \ K$ तापमान पर सेल का विभव $2.36 \ V$ है,तो सेल अभिक्रिया लिखिए और $Mg^{2+} \mid Mg$ अर्ध-सेल के मानक इलेक्ट्रोड विभव की गणना कीजिए।
$Mg_{(s)} \mid Mg^{2+}_{(1 \ M)} \parallel H^{+}_{(1 \ M)} \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid Pt_{(s)}$
$Mg_{(s)} \mid Mg^{2+}_{(1 \ M)} \parallel H^{+}_{(1 \ M)} \mid H_{2(g)} (1 \ bar) \mid Pt_{(s)}$
A
Anode: $Mg \rightarrow Mg^{2+} + 2e^-$,Cathode: $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$,$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -2.36 \ V$
B
Anode: $Mg \rightarrow Mg^{2+} + 2e^-$,Cathode: $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$,$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = +2.36 \ V$
C
Anode: $Mg^{2+} + 2e^- \rightarrow Mg$,Cathode: $H_2 \rightarrow 2H^+ + 2e^-$,$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -2.36 \ V$
D
Anode: $Mg \rightarrow Mg^{2+} + 2e^-$,Cathode: $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2$,$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -1.18 \ V$
Solution
(A) सेल अभिक्रिया है: $Mg_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow Mg^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}$।
मानक स्थितियों ($1 \ M$ सांद्रता और $1 \ bar$ दाब) पर $E^\circ_{cell} = 2.36 \ V$ दिया गया है।
सेल विभव का सूत्र है: $E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$।
यहाँ,कैथोड मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ है,इसलिए $E^\circ_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$।
अतः,$2.36 \ V = 0.00 \ V - E^\circ_{Mg^{2+}/Mg}$।
$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -2.36 \ V$।
मानक स्थितियों ($1 \ M$ सांद्रता और $1 \ bar$ दाब) पर $E^\circ_{cell} = 2.36 \ V$ दिया गया है।
सेल विभव का सूत्र है: $E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$।
यहाँ,कैथोड मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ है,इसलिए $E^\circ_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$।
अतः,$2.36 \ V = 0.00 \ V - E^\circ_{Mg^{2+}/Mg}$।
$E^\circ_{Mg^{2+}/Mg} = -2.36 \ V$।
0 likes
View Solution263
Medium
दिए गए सेल का सेल विभव $0.34 \, V$ है। इस सेल के लिए सेल अभिक्रिया लिखिए और $E^o_{Cu^{2+}|Cu}$ की गणना कीजिए।
$Pt_{(s)} \mid H_{2(g)} (1 \, bar) \mid H^+_{(1 \, M)} \parallel Cu^{2+}_{(1 \, M)} \mid Cu_{(s)}$
$Pt_{(s)} \mid H_{2(g)} (1 \, bar) \mid H^+_{(1 \, M)} \parallel Cu^{2+}_{(1 \, M)} \mid Cu_{(s)}$
Solution
(0.34 V) सेल अभिक्रिया इस प्रकार है:
एनोड (ऑक्सीकरण): $H_{2(g)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + 2e^-$
कैथोड (अपचयन): $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow Cu_{(s)}$
कुल अभिक्रिया: $H_{2(g)} + Cu^{2+}_{(aq)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + Cu_{(s)}$
सेल विभव का सूत्र: $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
दिया गया है $E^o_{cell} = 0.34 \, V$ और $E^o_{H^+|H_2} = 0.00 \, V$ (मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड)।
$0.34 \, V = E^o_{Cu^{2+}|Cu} - 0.00 \, V$
अतः,$E^o_{Cu^{2+}|Cu} = 0.34 \, V$।
एनोड (ऑक्सीकरण): $H_{2(g)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + 2e^-$
कैथोड (अपचयन): $Cu^{2+}_{(aq)} + 2e^- \rightarrow Cu_{(s)}$
कुल अभिक्रिया: $H_{2(g)} + Cu^{2+}_{(aq)} \rightarrow 2H^+_{(aq)} + Cu_{(s)}$
सेल विभव का सूत्र: $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$
दिया गया है $E^o_{cell} = 0.34 \, V$ और $E^o_{H^+|H_2} = 0.00 \, V$ (मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड)।
$0.34 \, V = E^o_{Cu^{2+}|Cu} - 0.00 \, V$
अतः,$E^o_{Cu^{2+}|Cu} = 0.34 \, V$।
0 likes
View Solution264
Medium
निम्नलिखित विद्युत रासायनिक सेल के लिए मानक सेल विभव $(E_{cell}^{o})$ की गणना करें:
$(i)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Cu_{(1M)}^{2+}|Cu_{(s)}$
$(ii)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Zn_{(1M)}^{2+}|Zn_{(s)}$
$(iii)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Ag_{(1M)}^{+}|Ag_{(s)}$
$($ दिया गया है: $E_{Al^{3+}|Al}^{o} = -1.66 \ V$,$E_{Zn^{2+}|Zn}^{o} = -0.76 \ V$,$E_{Cu^{2+}|Cu}^{o} = 0.34 \ V$,$E_{Ag^{+}|Ag}^{o} = 0.80 \ V$ $)$
$(i)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Cu_{(1M)}^{2+}|Cu_{(s)}$
$(ii)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Zn_{(1M)}^{2+}|Zn_{(s)}$
$(iii)$ $Al_{(s)}|Al_{(1M)}^{3+}||Ag_{(1M)}^{+}|Ag_{(s)}$
$($ दिया गया है: $E_{Al^{3+}|Al}^{o} = -1.66 \ V$,$E_{Zn^{2+}|Zn}^{o} = -0.76 \ V$,$E_{Cu^{2+}|Cu}^{o} = 0.34 \ V$,$E_{Ag^{+}|Ag}^{o} = 0.80 \ V$ $)$
Solution
मानक सेल विभव की गणना सूत्र $E_{cell}^{o} = E_{cathode}^{o} - E_{anode}^{o}$ का उपयोग करके की जाती है।
$(i)$ $Al|Al^{3+}||Cu^{2+}|Cu$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = 0.34 \ V - (-1.66 \ V) = 2.00 \ V$.
$(ii)$ $Al|Al^{3+}||Zn^{2+}|Zn$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = -0.76 \ V - (-1.66 \ V) = 0.90 \ V$.
$(iii)$ $Al|Al^{3+}||Ag^{+}|Ag$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = 0.80 \ V - (-1.66 \ V) = 2.46 \ V$.
$(i)$ $Al|Al^{3+}||Cu^{2+}|Cu$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = 0.34 \ V - (-1.66 \ V) = 2.00 \ V$.
$(ii)$ $Al|Al^{3+}||Zn^{2+}|Zn$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = -0.76 \ V - (-1.66 \ V) = 0.90 \ V$.
$(iii)$ $Al|Al^{3+}||Ag^{+}|Ag$ के लिए:
$E_{cell}^{o} = 0.80 \ V - (-1.66 \ V) = 2.46 \ V$.
0 likes
View Solution265
EasyMCQ
किसी भी अर्ध-सेल (half cell) के विभव (potential) को निर्धारित करने के लिए क्या किया जाना चाहिए?
A
इसे मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के साथ जोड़ें।
B
इसे कॉपर इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ें।
C
इसे जिंक इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ें।
D
इसे सिल्वर इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ें।
Solution
(A) किसी भी अर्ध-सेल के विभव को निर्धारित करने के लिए,इसे एक ऐसे संदर्भ इलेक्ट्रोड (reference electrode) से जोड़ा जाना चाहिए जिसका विभव ज्ञात हो। सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला संदर्भ इलेक्ट्रोड मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ है,जिसे सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ का विभव दिया गया है। अज्ञात अर्ध-सेल को $SHE$ के साथ जोड़कर,वोल्टमीटर द्वारा मापा गया विभवांतर अज्ञात अर्ध-सेल के इलेक्ट्रोड विभव के बराबर होता है।
0 likes
View Solution266
EasyMCQ
किसी भी हाफ-सेल के विभव (potential) को निर्धारित करने की विधि बताइए।
A
इसे मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ से जोड़कर और सेल विभव मापकर।
B
विलयन का प्रतिरोध मापकर।
C
हाफ-सेल पर सीधे पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके।
D
आयनों की सांद्रता की गणना करके।
Solution
(A) किसी एकल हाफ-सेल के विभव को अकेले नहीं मापा जा सकता है।
किसी भी हाफ-सेल के विभव को निर्धारित करने के लिए,इसे एक पूर्ण इलेक्ट्रोकेमिकल सेल बनाने के लिए मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ से जोड़ा जाता है।
$SHE$ के विभव को स्वेच्छा से $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
सेल विभव $(E_{cell})$ को वोल्टमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।
चूंकि $E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode}$,यदि हाफ-सेल कैथोड के रूप में कार्य करता है,तो $E_{half-cell} = E_{cell} + E_{SHE}$।
यदि यह एनोड के रूप में कार्य करता है,तो $E_{half-cell} = E_{SHE} - E_{cell}$।
किसी भी हाफ-सेल के विभव को निर्धारित करने के लिए,इसे एक पूर्ण इलेक्ट्रोकेमिकल सेल बनाने के लिए मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ से जोड़ा जाता है।
$SHE$ के विभव को स्वेच्छा से $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
सेल विभव $(E_{cell})$ को वोल्टमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।
चूंकि $E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode}$,यदि हाफ-सेल कैथोड के रूप में कार्य करता है,तो $E_{half-cell} = E_{cell} + E_{SHE}$।
यदि यह एनोड के रूप में कार्य करता है,तो $E_{half-cell} = E_{SHE} - E_{cell}$।
0 likes
View Solution267
Easy
यदि एक गैल्वेनिक सेल में,हाइड्रोजन अर्ध-सेल बाईं ओर एनोड है,तो ऐसे गैल्वेनिक सेल के मानक विभव का चिह्न क्या होगा? उदाहरण दीजिए।
Solution
(N/A) एक गैल्वेनिक सेल में,यदि हाइड्रोजन अर्ध-सेल $(Pt, H_{2(g)} | H^{+}_{(aq)})$ को एनोड (बाईं ओर) पर रखा जाता है,तो इसका ऑक्सीकरण विभव $0.00 \ V$ होता है।
चूंकि $E_{cell}^{\circ} = E_{cathode}^{\circ} - E_{anode}^{\circ}$ और $E_{anode}^{\circ} = 0 \ V$,इसलिए $E_{cell}^{\circ} = E_{cathode}^{\circ}$ होता है।
यदि कैथोड का मानक अपचयन विभव धनात्मक है (जैसे $Cu^{2+}/Cu$ जहाँ $E^{\circ} = +0.34 \ V$),तो सेल विभव धनात्मक होगा।
सेल: $Pt, H_{2(g)} | H^{+}(1 \ M) || Cu^{2+}(1 \ M) | Cu_{(s)}$ के लिए,मानक सेल विभव $E_{cell}^{\circ} = +0.34 \ V - 0.00 \ V = +0.34 \ V$ है।
चूंकि $E_{cell}^{\circ} = E_{cathode}^{\circ} - E_{anode}^{\circ}$ और $E_{anode}^{\circ} = 0 \ V$,इसलिए $E_{cell}^{\circ} = E_{cathode}^{\circ}$ होता है।
यदि कैथोड का मानक अपचयन विभव धनात्मक है (जैसे $Cu^{2+}/Cu$ जहाँ $E^{\circ} = +0.34 \ V$),तो सेल विभव धनात्मक होगा।
सेल: $Pt, H_{2(g)} | H^{+}(1 \ M) || Cu^{2+}(1 \ M) | Cu_{(s)}$ के लिए,मानक सेल विभव $E_{cell}^{\circ} = +0.34 \ V - 0.00 \ V = +0.34 \ V$ है।
0 likes
View Solution268
EasyMCQ
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का ऑक्सीकरण और अपचयन विभव क्या है?
A
ऑक्सीकरण विभव = $0.00 \ V$,अपचयन विभव = $0.00 \ V$
B
ऑक्सीकरण विभव = $1.00 \ V$,अपचयन विभव = $-1.00 \ V$
C
ऑक्सीकरण विभव = $-1.00 \ V$,अपचयन विभव = $1.00 \ V$
D
ऑक्सीकरण विभव = $0.00 \ V$,अपचयन विभव = $1.00 \ V$
Solution
(A) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।
परंपरा के अनुसार,$SHE$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
चूंकि ऑक्सीकरण और अपचयन प्रक्रियाएं एक-दूसरे के विपरीत होती हैं,इसलिए विभव के मान परिमाण में समान लेकिन चिह्न में विपरीत होते हैं।
हालाँकि,$SHE$ के लिए,मानक ऑक्सीकरण विभव और मानक अपचयन विभव दोनों को $0.00 \ V$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
परंपरा के अनुसार,$SHE$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
चूंकि ऑक्सीकरण और अपचयन प्रक्रियाएं एक-दूसरे के विपरीत होती हैं,इसलिए विभव के मान परिमाण में समान लेकिन चिह्न में विपरीत होते हैं।
हालाँकि,$SHE$ के लिए,मानक ऑक्सीकरण विभव और मानक अपचयन विभव दोनों को $0.00 \ V$ के रूप में परिभाषित किया गया है।
0 likes
View Solution269
Easy
यदि एक गैल्वेनिक सेल में,हाइड्रोजन अर्ध-सेल दाईं ओर कैथोड है,तो ऐसे गैल्वेनिक सेल के मानक विभव का चिह्न क्या होगा? उदाहरण दीजिए।
Solution
(N/A) गैल्वेनिक सेल में,सेल विभव की गणना $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ के रूप में की जाती है।
यह दिया गया है कि हाइड्रोजन अर्ध-सेल कैथोड है,इसलिए $E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$ है।
अतः,$E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - E^{\circ}_{anode} = -E^{\circ}_{anode}$ होगा।
यदि एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु का मानक अपचयन विभव ऋणात्मक है (जैसे $Zn/Zn^{2+}$ जहाँ $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$),तो $E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - (-0.76 \ V) = +0.76 \ V$ होगा,जो धनात्मक है।
हालाँकि,यदि एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु का मानक अपचयन विभव धनात्मक है (जैसे $Cu/Cu^{2+}$ जहाँ $E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$),तो $E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - (+0.34 \ V) = -0.34 \ V$ होगा,जो ऋणात्मक है।
इस प्रकार,मानक विभव का चिह्न एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु के मानक अपचयन विभव पर निर्भर करता है।
यह दिया गया है कि हाइड्रोजन अर्ध-सेल कैथोड है,इसलिए $E^{\circ}_{cathode} = E^{\circ}_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$ है।
अतः,$E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - E^{\circ}_{anode} = -E^{\circ}_{anode}$ होगा।
यदि एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु का मानक अपचयन विभव ऋणात्मक है (जैसे $Zn/Zn^{2+}$ जहाँ $E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$),तो $E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - (-0.76 \ V) = +0.76 \ V$ होगा,जो धनात्मक है।
हालाँकि,यदि एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु का मानक अपचयन विभव धनात्मक है (जैसे $Cu/Cu^{2+}$ जहाँ $E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \ V$),तो $E^{\circ}_{cell} = 0.00 \ V - (+0.34 \ V) = -0.34 \ V$ होगा,जो ऋणात्मक है।
इस प्रकार,मानक विभव का चिह्न एनोड के रूप में उपयोग की जाने वाली धातु के मानक अपचयन विभव पर निर्भर करता है।
0 likes
View Solution270
Easy
यदि मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को दूसरे अर्ध-सेल से जोड़कर बनाए गए सेल के लिए सेल विभव का मान ऋणात्मक है,तो दूसरा अर्ध-सेल क्या होगा?
$(i)$ एनोड या कैथोड?
$(ii)$ धनात्मक या ऋणात्मक?
$(iii)$ बाईं ओर या दाईं ओर?
$(i)$ एनोड या कैथोड?
$(ii)$ धनात्मक या ऋणात्मक?
$(iii)$ बाईं ओर या दाईं ओर?
Solution
(A) सेल विभव $E_{cell}$ को $E_{cell} = E_{cathode} - E_{anode}$ द्वारा दिया जाता है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का विभव $0.00 \ V$ होता है,यदि सेल विभव ऋणात्मक है,तो इसका अर्थ है कि दूसरे अर्ध-सेल का विभव $SHE$ से कम है।
$(i)$ चूंकि दूसरे अर्ध-सेल का विभव कम है,इसलिए यह $Anode$ के रूप में कार्य करता है (जहाँ ऑक्सीकरण होता है)।
$(ii)$ गैल्वेनिक सेल में $Anode$ $Negative$ इलेक्ट्रोड होता है।
$(iii)$ परंपरा के अनुसार,$Anode$ को सेल आरेख में $Left$ पक्ष पर रखा जाता है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का विभव $0.00 \ V$ होता है,यदि सेल विभव ऋणात्मक है,तो इसका अर्थ है कि दूसरे अर्ध-सेल का विभव $SHE$ से कम है।
$(i)$ चूंकि दूसरे अर्ध-सेल का विभव कम है,इसलिए यह $Anode$ के रूप में कार्य करता है (जहाँ ऑक्सीकरण होता है)।
$(ii)$ गैल्वेनिक सेल में $Anode$ $Negative$ इलेक्ट्रोड होता है।
$(iii)$ परंपरा के अनुसार,$Anode$ को सेल आरेख में $Left$ पक्ष पर रखा जाता है।
0 likes
View Solution271
Easy
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के उपयोग बताइए।
Solution
(N/A) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग अन्य अर्ध-सेलों के मानक इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।
$1$. यह सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ के निर्धारित विभव के साथ एक प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता है।
$2$. इसका उपयोग विभिन्न धातु/धातु-आयन युग्मों के मानक अपचयन विभव को निर्धारित करने के लिए किया जाता है,उन्हें एक विद्युत रासायनिक सेल में $SHE$ के साथ जोड़कर।
$3$. यह तुलना के लिए आधार प्रदान करके विद्युत रासायनिक श्रेणी के निर्माण में मदद करता है।
$1$. यह सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ के निर्धारित विभव के साथ एक प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता है।
$2$. इसका उपयोग विभिन्न धातु/धातु-आयन युग्मों के मानक अपचयन विभव को निर्धारित करने के लिए किया जाता है,उन्हें एक विद्युत रासायनिक सेल में $SHE$ के साथ जोड़कर।
$3$. यह तुलना के लिए आधार प्रदान करके विद्युत रासायनिक श्रेणी के निर्माण में मदद करता है।
0 likes
View Solution272
EasyMCQ
$emf$ क्या है?
A
इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स
B
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फोर्स
C
इलेक्ट्रोकेमिकल फोर्स
D
इलेक्ट्रो-मैकेनिकल फोर्स
Solution
(A) $emf$ का अर्थ $Electromotive \ force$ है।
इसे गैल्वेनिक सेल के दो इलेक्ट्रोड के बीच के विभवांतर के रूप में परिभाषित किया जाता है जब बाहरी सर्किट में कोई धारा प्रवाहित नहीं हो रही हो।
यह वह अधिकतम विभवांतर है जो सेल प्रदान कर सकता है।
इसे गैल्वेनिक सेल के दो इलेक्ट्रोड के बीच के विभवांतर के रूप में परिभाषित किया जाता है जब बाहरी सर्किट में कोई धारा प्रवाहित नहीं हो रही हो।
यह वह अधिकतम विभवांतर है जो सेल प्रदान कर सकता है।
0 likes
View Solution273
MediumMCQ
इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री में ऋणात्मक $E^o$ और धनात्मक $E^o$ मान द्वारा क्या दर्शाया जाता है?
A
ऋणात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक मजबूत अपचायक (reducing agent) को दर्शाता है,जबकि धनात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक कमजोर अपचायक को दर्शाता है।
B
ऋणात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक मजबूत ऑक्सीकारक (oxidizing agent) को दर्शाता है,जबकि धनात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक कमजोर ऑक्सीकारक को दर्शाता है।
C
ऋणात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक कमजोर अपचायक को दर्शाता है,जबकि धनात्मक $E^o$ $H_2$ की तुलना में एक मजबूत अपचायक को दर्शाता है।
D
दोनों समान अपचायक क्षमता को दर्शाते हैं।
Solution
(A) इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री में,मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^o)$ को मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के सापेक्ष मापा जाता है,जिसका मान $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
$1$. ऋणात्मक $E^o$ मान यह दर्शाता है कि वह पदार्थ $H_2$ गैस की तुलना में एक मजबूत अपचायक है।
$2$. धनात्मक $E^o$ मान यह दर्शाता है कि वह पदार्थ $H_2$ गैस की तुलना में एक कमजोर अपचायक है (या एक मजबूत ऑक्सीकारक है)।
$1$. ऋणात्मक $E^o$ मान यह दर्शाता है कि वह पदार्थ $H_2$ गैस की तुलना में एक मजबूत अपचायक है।
$2$. धनात्मक $E^o$ मान यह दर्शाता है कि वह पदार्थ $H_2$ गैस की तुलना में एक कमजोर अपचायक है (या एक मजबूत ऑक्सीकारक है)।
0 likes
View Solution274
EasyMCQ
विद्युत रासायनिक श्रेणी (electrochemical series) में निम्नलिखित में से किस तत्व का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{red})$ मान उच्चतम और न्यूनतम होता है?
A
फ्लोरीन $(F_2)$ और लिथियम $(Li)$
B
लिथियम $(Li)$ और फ्लोरीन $(F_2)$
C
सोना $(Au)$ और सोडियम $(Na)$
D
पोटेशियम $(K)$ और फ्लोरीन $(F_2)$
Solution
(A) विद्युत रासायनिक श्रेणी में,मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{red})$ के मान तत्वों के अपचयन विभव (reduction potential) के आधार पर व्यवस्थित होते हैं।
फ्लोरीन $(F_2)$ का मानक अपचयन विभव सबसे अधिक धनात्मक $(+2.87 \ V)$ होता है,जो इसे सबसे प्रबल ऑक्सीकारक बनाता है।
लिथियम $(Li)$ का मानक अपचयन विभव सबसे कम (सर्वाधिक ऋणात्मक) $(-3.05 \ V)$ होता है,जो इसे सबसे प्रबल अपचायक बनाता है।
अतः,फ्लोरीन का मानक इलेक्ट्रोड विभव उच्चतम और लिथियम का न्यूनतम होता है।
फ्लोरीन $(F_2)$ का मानक अपचयन विभव सबसे अधिक धनात्मक $(+2.87 \ V)$ होता है,जो इसे सबसे प्रबल ऑक्सीकारक बनाता है।
लिथियम $(Li)$ का मानक अपचयन विभव सबसे कम (सर्वाधिक ऋणात्मक) $(-3.05 \ V)$ होता है,जो इसे सबसे प्रबल अपचायक बनाता है।
अतः,फ्लोरीन का मानक इलेक्ट्रोड विभव उच्चतम और लिथियम का न्यूनतम होता है।
0 likes
View Solution275
Easy
निम्नलिखित अर्ध-सेलों (इलेक्ट्रोड) का प्रतीकात्मक निरूपण दीजिए:
$(i)$ $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} (1M)$
$(ii)$ $Cu^{2+}_{(aq)} (1M) | Cu_{(s)}$
$(iii)$ $Pt_{(s)} | H_{2(g)} (1 \text{ bar}) | H^+_{(aq)} (1M)$
$(i)$ $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} (1M)$
$(ii)$ $Cu^{2+}_{(aq)} (1M) | Cu_{(s)}$
$(iii)$ $Pt_{(s)} | H_{2(g)} (1 \text{ bar}) | H^+_{(aq)} (1M)$
Solution
(N/A) अर्ध-सेलों का प्रतीकात्मक निरूपण $IUPAC$ परंपरा का पालन करता है,जहाँ ऑक्सीकरण के लिए इलेक्ट्रोड को बाईं ओर और इलेक्ट्रोलाइट को दाईं ओर लिखा जाता है,और अपचयन के लिए इसके विपरीत किया जाता है।
$(i)$ $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} (1M)$ एक ऑक्सीकरण अर्ध-सेल (एनोड) को दर्शाता है।
$(ii)$ $Cu^{2+}_{(aq)} (1M) | Cu_{(s)}$ एक अपचयन अर्ध-सेल (कैथोड) को दर्शाता है।
$(iii)$ $Pt_{(s)} | H_{2(g)} (1 \text{ bar}) | H^+_{(aq)} (1M)$ एक मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ को दर्शाता है जो ऑक्सीकरण अर्ध-सेल के रूप में कार्य करता है।
$(i)$ $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} (1M)$ एक ऑक्सीकरण अर्ध-सेल (एनोड) को दर्शाता है।
$(ii)$ $Cu^{2+}_{(aq)} (1M) | Cu_{(s)}$ एक अपचयन अर्ध-सेल (कैथोड) को दर्शाता है।
$(iii)$ $Pt_{(s)} | H_{2(g)} (1 \text{ bar}) | H^+_{(aq)} (1M)$ एक मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ को दर्शाता है जो ऑक्सीकरण अर्ध-सेल के रूप में कार्य करता है।
0 likes
View Solution276
EasyMCQ
जब चांदी की अंगूठी को अम्लीय घोल में रखा जाता है तो क्या होगा?
A
हाइड्रोजन गैस निकलेगी।
B
चांदी घुल जाएगी।
C
कोई प्रतिक्रिया नहीं होगी।
D
घोल क्षारीय हो जाएगा।
Solution
(C) अम्लीय घोल के प्रति धातु की प्रतिक्रियाशीलता उसके मानक अपचयन विभव $(E^\circ)$ पर निर्भर करती है।
अभिक्रिया $2Ag(s) + 2H^+(aq) \rightarrow 2Ag^+(aq) + H_2(g)$ के लिए,मानक सेल विभव $(E^\circ_{cell})$ की गणना $E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$ के रूप में की जाती है।
यहाँ,$E^\circ_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$ और $E^\circ_{Ag^+/Ag} = +0.80 \ V$ है।
$E^\circ_{cell} = 0.00 \ V - 0.80 \ V = -0.80 \ V$ है।
चूंकि $E^\circ_{cell}$ ऋणात्मक है,इसलिए अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त नहीं है।
अतः,चांदी अम्लीय घोल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त नहीं करती है।
अभिक्रिया $2Ag(s) + 2H^+(aq) \rightarrow 2Ag^+(aq) + H_2(g)$ के लिए,मानक सेल विभव $(E^\circ_{cell})$ की गणना $E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode}$ के रूप में की जाती है।
यहाँ,$E^\circ_{H^+/H_2} = 0.00 \ V$ और $E^\circ_{Ag^+/Ag} = +0.80 \ V$ है।
$E^\circ_{cell} = 0.00 \ V - 0.80 \ V = -0.80 \ V$ है।
चूंकि $E^\circ_{cell}$ ऋणात्मक है,इसलिए अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त नहीं है।
अतः,चांदी अम्लीय घोल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त नहीं करती है।
0 likes
View Solution277
Easy
डेनियल सेल और कॉपर-सिल्वर सेल के लिए सेल विभव का सूत्र दीजिए।
Solution
(N/A) सेल विभव का सूत्र $E^o_{cell} = E^o_{cathode} - E^o_{anode}$ द्वारा दिया जाता है।
$1$. डेनियल सेल ($Zn-Cu$ सेल) के लिए:
$E^o_{cell} = E^o_{Cu^{2+}/Cu} - E^o_{Zn^{2+}/Zn}$
$2$. कॉपर-सिल्वर सेल ($Cu-Ag$ सेल) के लिए:
$E^o_{cell} = E^o_{Ag^{+}/Ag} - E^o_{Cu^{2+}/Cu}$
$1$. डेनियल सेल ($Zn-Cu$ सेल) के लिए:
$E^o_{cell} = E^o_{Cu^{2+}/Cu} - E^o_{Zn^{2+}/Zn}$
$2$. कॉपर-सिल्वर सेल ($Cu-Ag$ सेल) के लिए:
$E^o_{cell} = E^o_{Ag^{+}/Ag} - E^o_{Cu^{2+}/Cu}$
0 likes
View Solution278
Difficult
रिक्त स्थान भरें :
$1$. ...... धातु जलीय विलयन में सबसे प्रबल अपचायक (reducing agent) है।
$2$. ...... गैस सबसे प्रबल ऑक्सीकारक (oxidizing agent) है।
$3$. किसी भी इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव (standard reduction potential) ...... के संदर्भ में मापा जाता है।
$1$. ...... धातु जलीय विलयन में सबसे प्रबल अपचायक (reducing agent) है।
$2$. ...... गैस सबसे प्रबल ऑक्सीकारक (oxidizing agent) है।
$3$. किसी भी इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव (standard reduction potential) ...... के संदर्भ में मापा जाता है।
Solution
(N/A) $1$. जलीय विलयन में सबसे प्रबल अपचायक $Li$ (लिथियम) है,जो इसकी उच्च जलयोजन ऊर्जा और कम ऊर्ध्वपातन ऊर्जा के कारण है।
$2$. गैसों में सबसे प्रबल ऑक्सीकारक $F_2$ (फ्लोरीन) गैस है।
$3$. किसी भी इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के संदर्भ में मापा जाता है,जिसका विभव $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
$2$. गैसों में सबसे प्रबल ऑक्सीकारक $F_2$ (फ्लोरीन) गैस है।
$3$. किसी भी इलेक्ट्रोड का मानक अपचयन विभव मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के संदर्भ में मापा जाता है,जिसका विभव $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है।
0 likes
View Solution279
EasyMCQ
किसी धातु $M \,|\, M^{n+}$ के इलेक्ट्रोड के लिए एनोड अभिक्रिया दीजिए।
A
$M(s) \rightarrow M^{n+}(aq) + ne^-$
B
$M^{n+}(aq) + ne^- \rightarrow M(s)$
C
$M(s) + ne^- \rightarrow M^{n+}(aq)$
D
$M^{n+}(aq) \rightarrow M(s) + ne^-$
Solution
(A) एनोड पर ऑक्सीकरण होता है,जिसमें इलेक्ट्रॉनों का त्याग होता है।
$M \,|\, M^{n+}$ के रूप में दर्शाए गए धातु इलेक्ट्रोड के लिए,धातु परमाणु $M$,$n$ इलेक्ट्रॉन खोकर धातु आयन $M^{n+}$ बनाता है।
अर्ध-अभिक्रिया है: $M(s) \rightarrow M^{n+}(aq) + ne^-$.
$M \,|\, M^{n+}$ के रूप में दर्शाए गए धातु इलेक्ट्रोड के लिए,धातु परमाणु $M$,$n$ इलेक्ट्रॉन खोकर धातु आयन $M^{n+}$ बनाता है।
अर्ध-अभिक्रिया है: $M(s) \rightarrow M^{n+}(aq) + ne^-$.
0 likes
View Solution280
EasyMCQ
किसी भी इलेक्ट्रोड का इलेक्ट्रोड विभव मापने के लिए किस इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है?
A
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$
B
कैलोमेल इलेक्ट्रोड
C
ग्लास इलेक्ट्रोड
D
क्विनहाइड्रोन इलेक्ट्रोड
Solution
(A) किसी भी इलेक्ट्रोड का इलेक्ट्रोड विभव अकेले नहीं मापा जा सकता है। इसे मापने के लिए एक संदर्भ इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है। मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ को सार्वभौमिक रूप से प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में स्वीकार किया जाता है,और इसका विभव सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ निर्धारित किया गया है। अज्ञात इलेक्ट्रोड को $SHE$ के साथ जोड़कर एक गैल्वेनिक सेल बनाने पर,मापा गया विभवांतर अज्ञात इलेक्ट्रोड के इलेक्ट्रोड विभव के बराबर होता है।
0 likes
View Solution281
EasyMCQ
ऊष्मागतिकी और विद्युत रसायन को जोड़ने वाला समीकरण लिखिए।
A
$\Delta G = -nFE_{cell}$
B
$\Delta G = nFE_{cell}$
C
$\Delta G = -RT \ln K$
D
$\Delta G = RT \ln K$
Solution
(A) गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G)$ और सेल विभव $(E_{cell})$ के बीच का संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है:
$\Delta G = -nFE_{cell}$
जहाँ:
$n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,
$F$ फैराडे नियतांक $(96487 \ C \ mol^{-1})$ है,
$E_{cell}$ अभिक्रिया का सेल विभव है।
$\Delta G = -nFE_{cell}$
जहाँ:
$n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,
$F$ फैराडे नियतांक $(96487 \ C \ mol^{-1})$ है,
$E_{cell}$ अभिक्रिया का सेल विभव है।
0 likes
View Solution282
MediumMCQ
$Cu^{2+}/Cu$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^o)$ $+0.34 \, V$ है,जबकि $Zn^{2+}/Zn$ का $-0.76 \, V$ है। इस अंतर का कारण स्पष्ट कीजिए।
A
Copper has a higher enthalpy of hydration.
B
Zinc has a higher enthalpy of atomization.
C
The high energy required to transform $Cu(s)$ to $Cu^{2+}(aq)$ is not compensated by its hydration enthalpy.
D
Zinc has a lower ionization enthalpy.
Solution
(C) धातु का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^o)$ तीन ऊर्जा कारकों के योग द्वारा निर्धारित होता है: ऊर्ध्वपातन (परमाणुकरण) की एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी।
$Cu$ के लिए,ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी और पहली दो आयनन एन्थैल्पी का योग बहुत अधिक होता है।
यह उच्च ऊर्जा आवश्यकता $Cu^{2+}$ आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा पूरी तरह से संतुलित नहीं होती है।
परिणामस्वरूप,$Cu^{2+}/Cu$ के लिए कुल $E^o$ मान धनात्मक $(+0.34 \, V)$ होता है।
इसके विपरीत,$Zn$ के लिए,$Zn(s)$ को $Zn^{2+}(aq)$ में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है और यह $Zn^{2+}$ की उच्च जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा अच्छी तरह से संतुलित हो जाती है,जिससे ऋणात्मक $E^o$ मान $(-0.76 \, V)$ प्राप्त होता है।
$Cu$ के लिए,ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी और पहली दो आयनन एन्थैल्पी का योग बहुत अधिक होता है।
यह उच्च ऊर्जा आवश्यकता $Cu^{2+}$ आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा पूरी तरह से संतुलित नहीं होती है।
परिणामस्वरूप,$Cu^{2+}/Cu$ के लिए कुल $E^o$ मान धनात्मक $(+0.34 \, V)$ होता है।
इसके विपरीत,$Zn$ के लिए,$Zn(s)$ को $Zn^{2+}(aq)$ में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है और यह $Zn^{2+}$ की उच्च जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा अच्छी तरह से संतुलित हो जाती है,जिससे ऋणात्मक $E^o$ मान $(-0.76 \, V)$ प्राप्त होता है।
0 likes
View Solution283
Medium
$Cu$ का $E^{\circ}$ $+0.34 \ V$ है जबकि $Zn$ का $E^{\circ}$ $-0.76 \ V$ है। व्याख्या कीजिए।
Solution
(N/A) धातु का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ उसके ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के योग पर निर्भर करता है।
$Cu$ के लिए,ऊर्ध्वपातन और आयनन एन्थैल्पी का योग बहुत अधिक होता है,जो $Cu^{2+}$ की जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा संतुलित नहीं हो पाता है। इसलिए,$Cu$ का $E^{\circ}$ मान धनात्मक $(+0.34 \ V)$ होता है।
$Zn$ के लिए,दूसरी आयनन एन्थैल्पी अपेक्षाकृत कम होती है क्योंकि $4s$-ऑर्बिटल से इलेक्ट्रॉन निकालने पर स्थिर $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। यह कम ऊर्जा आवश्यकता पूरी प्रक्रिया को अनुकूल बनाती है,जिसके परिणामस्वरूप $E^{\circ}$ का मान ऋणात्मक $(-0.76 \ V)$ होता है।
$Cu$ के लिए,ऊर्ध्वपातन और आयनन एन्थैल्पी का योग बहुत अधिक होता है,जो $Cu^{2+}$ की जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा संतुलित नहीं हो पाता है। इसलिए,$Cu$ का $E^{\circ}$ मान धनात्मक $(+0.34 \ V)$ होता है।
$Zn$ के लिए,दूसरी आयनन एन्थैल्पी अपेक्षाकृत कम होती है क्योंकि $4s$-ऑर्बिटल से इलेक्ट्रॉन निकालने पर स्थिर $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। यह कम ऊर्जा आवश्यकता पूरी प्रक्रिया को अनुकूल बनाती है,जिसके परिणामस्वरूप $E^{\circ}$ का मान ऋणात्मक $(-0.76 \ V)$ होता है।
0 likes
View Solution284
Easy
निम्नलिखित कथनों के लिए सत्य $(T)$ और असत्य $(F)$ निर्धारित करें:
$(i)$ हमेशा $E_{cell}^o = E_{cell}$
$(ii)$ मानक स्थितियों में $E_{cell}^o = E_{cell}$
$(iii)$ $E_{cell}^o = E_{cell}$ तब प्राप्त होता है जब सेल साम्यावस्था प्राप्त कर लेता है।
$(iv)$ $E_{cell}^o = -\frac{\Delta_r G^o}{nF}$
$(i)$ हमेशा $E_{cell}^o = E_{cell}$
$(ii)$ मानक स्थितियों में $E_{cell}^o = E_{cell}$
$(iii)$ $E_{cell}^o = E_{cell}$ तब प्राप्त होता है जब सेल साम्यावस्था प्राप्त कर लेता है।
$(iv)$ $E_{cell}^o = -\frac{\Delta_r G^o}{nF}$
Solution
(F, T, F, F) $(i)$ असत्य: $E_{cell}$ आयनों की सांद्रता और तापमान पर निर्भर करता है,जबकि $E_{cell}^o$ $298 \ K$ पर किसी दिए गए सेल के लिए एक स्थिरांक है।
$(ii)$ सत्य: मानक स्थितियों में (सांद्रता $= 1 \ M$,दबाव $= 1 \ bar$,तापमान $= 298 \ K$),सेल विभव $E_{cell}$ मानक सेल विभव $E_{cell}^o$ के बराबर होता है।
$(iii)$ असत्य: जब कोई सेल साम्यावस्था प्राप्त कर लेता है,तो $E_{cell} = 0$ होता है,न कि $E_{cell} = E_{cell}^o$।
$(iv)$ असत्य: सही संबंध $\Delta_r G^o = -nFE_{cell}^o$ है,जिसका अर्थ है $E_{cell}^o = -\frac{\Delta_r G^o}{nF}$।
$(ii)$ सत्य: मानक स्थितियों में (सांद्रता $= 1 \ M$,दबाव $= 1 \ bar$,तापमान $= 298 \ K$),सेल विभव $E_{cell}$ मानक सेल विभव $E_{cell}^o$ के बराबर होता है।
$(iii)$ असत्य: जब कोई सेल साम्यावस्था प्राप्त कर लेता है,तो $E_{cell} = 0$ होता है,न कि $E_{cell} = E_{cell}^o$।
$(iv)$ असत्य: सही संबंध $\Delta_r G^o = -nFE_{cell}^o$ है,जिसका अर्थ है $E_{cell}^o = -\frac{\Delta_r G^o}{nF}$।
0 likes
View Solution285
Difficult
समझाइए: उच्च $E^{\theta}$ मान के साथ अपचयन (Reduction) अभिक्रिया संभव है।
Solution
(N/A) अपचयन अभिक्रियाएँ कैथोड की सतह पर होती हैं। यदि कैथोड के पास एक से अधिक प्रजातियाँ मौजूद हैं,तो उच्च $E^{\theta}$ मान वाली प्रजाति अपचयन अभिक्रिया देती है।
उदाहरण के लिए,यदि हम जलीय $NaCl$ विलयन का उदाहरण लें,तो कैथोड के पास $NaCl$ के $Na^{+}$ आयन और $H_{2}O$ के $H^{+}$ आयन उपलब्ध होते हैं।
$NaCl_{(aq)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$
$H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$(i) Na^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Na_{(s)} \quad E^{\theta} = -2.71 \ V$
$(ii) H^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} \quad E^{\theta} = 0.00 \ V$
अतः,अभिक्रिया $(i)$ और $(ii)$ दोनों संभव हैं। जिस अभिक्रिया का $E^{\theta}$ मान अधिक होता है,वह अभिक्रिया होती है। इसलिए,कैथोड के पास अभिक्रिया $(ii)$ होती है। अतः,जल के $H^{+}$ आयन अपचयित होकर $H_{2}$ गैस उत्पन्न करते हैं। जलीय $NaCl$ के विद्युत अपघटन के दौरान कैथोड के पास $H_{2}$ गैस प्राप्त होती है और विलयन में $NaOH$ बनता है।
$(iii) H_{2}O_{(l)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} + OH^{-}_{(aq)}$
$Na^{+}$ आयन प्रेक्षक आयनों (spectator ions) के रूप में रहते हैं। कैथोड के पास फिनोलफ्थेलिन डालने पर प्राप्त गुलाबी रंग $NaOH$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
उदाहरण के लिए,यदि हम जलीय $NaCl$ विलयन का उदाहरण लें,तो कैथोड के पास $NaCl$ के $Na^{+}$ आयन और $H_{2}O$ के $H^{+}$ आयन उपलब्ध होते हैं।
$NaCl_{(aq)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$
$H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$(i) Na^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Na_{(s)} \quad E^{\theta} = -2.71 \ V$
$(ii) H^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} \quad E^{\theta} = 0.00 \ V$
अतः,अभिक्रिया $(i)$ और $(ii)$ दोनों संभव हैं। जिस अभिक्रिया का $E^{\theta}$ मान अधिक होता है,वह अभिक्रिया होती है। इसलिए,कैथोड के पास अभिक्रिया $(ii)$ होती है। अतः,जल के $H^{+}$ आयन अपचयित होकर $H_{2}$ गैस उत्पन्न करते हैं। जलीय $NaCl$ के विद्युत अपघटन के दौरान कैथोड के पास $H_{2}$ गैस प्राप्त होती है और विलयन में $NaOH$ बनता है।
$(iii) H_{2}O_{(l)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} + OH^{-}_{(aq)}$
$Na^{+}$ आयन प्रेक्षक आयनों (spectator ions) के रूप में रहते हैं। कैथोड के पास फिनोलफ्थेलिन डालने पर प्राप्त गुलाबी रंग $NaOH$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
0 likes
View Solution286
Difficult
स्पीशीज का अपचयन (Reduction) उसके अपचयन विभव (Reduction potential) के मान पर निर्भर करता है।
Solution
(N/A) अपचयन अभिक्रियाएं कैथोड की सतह पर होती हैं। यदि कैथोड के पास एक से अधिक स्पीशीज मौजूद हों,तो जिस स्पीशीज का $E^{\ominus}$ मान अधिक होता है,उसका अपचयन होता है।
उदाहरण के लिए,जलीय $NaCl$ विलयन में,कैथोड के पास $NaCl$ के $Na^{+}$ आयन और $H_{2}O$ के $H^{+}$ आयन मौजूद होते हैं।
$NaCl_{(aq)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$
$H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$(i) \ Na^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Na_{(s)} \quad E^{\ominus} = -2.71 \ V$
$(ii) \ H^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} \quad E^{\ominus} = 0.00 \ V$
$E^{\ominus}$ मानों की तुलना करने पर,अभिक्रिया $(ii)$ का मान अभिक्रिया $(i)$ से अधिक है। इसलिए,कैथोड पर पानी के $H^{+}$ आयनों का अपचयन होता है और $H_{2}$ गैस उत्पन्न होती है।
कैथोड पर कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_{2}O_{(l)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} + OH^{-}_{(aq)}$
$Na^{+}$ आयन अभिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं,इसलिए वे विलयन में प्रेक्षक आयनों (spectator ions) के रूप में रहते हैं और $OH^{-}$ के साथ मिलकर $NaOH$ बनाते हैं। कैथोड के पास फिनोलफ्थलीन डालने पर प्राप्त गुलाबी रंग $NaOH$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
उदाहरण के लिए,जलीय $NaCl$ विलयन में,कैथोड के पास $NaCl$ के $Na^{+}$ आयन और $H_{2}O$ के $H^{+}$ आयन मौजूद होते हैं।
$NaCl_{(aq)} \rightarrow Na^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$
$H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$(i) \ Na^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow Na_{(s)} \quad E^{\ominus} = -2.71 \ V$
$(ii) \ H^{+}_{(aq)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} \quad E^{\ominus} = 0.00 \ V$
$E^{\ominus}$ मानों की तुलना करने पर,अभिक्रिया $(ii)$ का मान अभिक्रिया $(i)$ से अधिक है। इसलिए,कैथोड पर पानी के $H^{+}$ आयनों का अपचयन होता है और $H_{2}$ गैस उत्पन्न होती है।
कैथोड पर कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_{2}O_{(l)} + e^{-} \rightarrow \frac{1}{2} H_{2(g)} + OH^{-}_{(aq)}$
$Na^{+}$ आयन अभिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं,इसलिए वे विलयन में प्रेक्षक आयनों (spectator ions) के रूप में रहते हैं और $OH^{-}$ के साथ मिलकर $NaOH$ बनाते हैं। कैथोड के पास फिनोलफ्थलीन डालने पर प्राप्त गुलाबी रंग $NaOH$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
0 likes
View Solution287
Easy
यदि कैथोड के पास एक से अधिक प्रजातियाँ उपलब्ध हैं,तो कौन सी प्रजाति अपचयन (रिडक्शन) अभिक्रिया देगी? उपयुक्त उदाहरण दीजिए।
Solution
(N/A) जब कैथोड पर अपचयन के लिए एक से अधिक प्रजातियाँ उपलब्ध होती हैं,तो जिस प्रजाति का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ अधिक (अधिक धनात्मक) होता है,उसका अपचयन प्राथमिकता से होता है।
इसका कारण यह है कि उच्च $E^\circ$ मान इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की अधिक प्रवृत्ति को दर्शाता है।
उदाहरण: $NaCl$ के जलीय विलयन में,कैथोड के पास $Na^+$ आयन और $H_2O$ के अणु दोनों उपस्थित होते हैं।
इनके अपचयन विभव इस प्रकार हैं:
$Na^+ + e^- \rightarrow Na$ $(E^\circ = -2.71 \ V)$
$2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq)$ $(E^\circ = -0.83 \ V)$
चूँकि $-0.83 \ V > -2.71 \ V$ है,इसलिए $Na^+$ आयनों के बजाय कैथोड पर जल के अणुओं का अपचयन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $H_2$ गैस निकलती है।
इसका कारण यह है कि उच्च $E^\circ$ मान इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की अधिक प्रवृत्ति को दर्शाता है।
उदाहरण: $NaCl$ के जलीय विलयन में,कैथोड के पास $Na^+$ आयन और $H_2O$ के अणु दोनों उपस्थित होते हैं।
इनके अपचयन विभव इस प्रकार हैं:
$Na^+ + e^- \rightarrow Na$ $(E^\circ = -2.71 \ V)$
$2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq)$ $(E^\circ = -0.83 \ V)$
चूँकि $-0.83 \ V > -2.71 \ V$ है,इसलिए $Na^+$ आयनों के बजाय कैथोड पर जल के अणुओं का अपचयन होता है,जिसके परिणामस्वरूप $H_2$ गैस निकलती है।
0 likes
View Solution288
Difficult
दिए गए मानक इलेक्ट्रोड विभव $E_{(H^+|O_2|H_2O)}^o = 1.23 \ V$ और $E_{(Fe^{2+}|Fe)}^o = -0.44 \ V$ का उपयोग करके निर्मित सेल के लिए सेल अभिक्रिया और $E_{cell}^o$ का मान ज्ञात कीजिए।
Solution
(N/A) मानक इलेक्ट्रोड विभव इस प्रकार दिए गए हैं:
$E_{(H^+|O_2|H_2O)}^o = 1.23 \ V$ (कैथोड अभिक्रिया: $O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O$)
$E_{(Fe^{2+}|Fe)}^o = -0.44 \ V$ (एनोड अभिक्रिया: $Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-$)
सेल बनाने के लिए,उच्च अपचयन विभव वाली अभिक्रिया कैथोड के रूप में और निम्न अपचयन विभव वाली अभिक्रिया एनोड के रूप में कार्य करती है।
सेल अभिक्रिया:
एनोड: $2Fe(s) \rightarrow 2Fe^{2+}(aq) + 4e^-$
कैथोड: $O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^- \rightarrow 2H_2O(l)$
कुल अभिक्रिया: $2Fe(s) + O_2(g) + 4H^+(aq) \rightarrow 2Fe^{2+}(aq) + 2H_2O(l)$
$E_{cell}^o$ की गणना:
$E_{cell}^o = E_{cathode}^o - E_{anode}^o$
$E_{cell}^o = 1.23 \ V - (-0.44 \ V)$
$E_{cell}^o = 1.67 \ V$
$E_{(H^+|O_2|H_2O)}^o = 1.23 \ V$ (कैथोड अभिक्रिया: $O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O$)
$E_{(Fe^{2+}|Fe)}^o = -0.44 \ V$ (एनोड अभिक्रिया: $Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-$)
सेल बनाने के लिए,उच्च अपचयन विभव वाली अभिक्रिया कैथोड के रूप में और निम्न अपचयन विभव वाली अभिक्रिया एनोड के रूप में कार्य करती है।
सेल अभिक्रिया:
एनोड: $2Fe(s) \rightarrow 2Fe^{2+}(aq) + 4e^-$
कैथोड: $O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^- \rightarrow 2H_2O(l)$
कुल अभिक्रिया: $2Fe(s) + O_2(g) + 4H^+(aq) \rightarrow 2Fe^{2+}(aq) + 2H_2O(l)$
$E_{cell}^o$ की गणना:
$E_{cell}^o = E_{cathode}^o - E_{anode}^o$
$E_{cell}^o = 1.23 \ V - (-0.44 \ V)$
$E_{cell}^o = 1.67 \ V$
0 likes
View Solution289
MediumMCQ
क्या किसी इलेक्ट्रोड के निरपेक्ष इलेक्ट्रोड विभव (absolute electrode potential) को मापा जा सकता है?
A
हाँ,इसे वोल्टमीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है।
B
नहीं,केवल दो इलेक्ट्रोडों के बीच विभव के अंतर को ही मापा जा सकता है।
C
हाँ,इसे पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है।
D
नहीं,इलेक्ट्रोड विभव को मापना असंभव है।
Solution
(B) नहीं,केवल दो इलेक्ट्रोडों के बीच विभव के अंतर को ही मापा जा सकता है।
निरपेक्ष इलेक्ट्रोड विभव को नहीं मापा जा सकता है क्योंकि एक अकेला इलेक्ट्रोड केवल एक रेडॉक्स अभिक्रिया का आधा भाग (ऑक्सीकरण या अपचयन) दर्शाता है। परिपथ को पूरा करने और विभवांतर को मापने के लिए,एक पूर्ण विद्युत-रासायनिक सेल बनाने हेतु दो अलग-अलग इलेक्ट्रोडों की आवश्यकता होती है।
निरपेक्ष इलेक्ट्रोड विभव को नहीं मापा जा सकता है क्योंकि एक अकेला इलेक्ट्रोड केवल एक रेडॉक्स अभिक्रिया का आधा भाग (ऑक्सीकरण या अपचयन) दर्शाता है। परिपथ को पूरा करने और विभवांतर को मापने के लिए,एक पूर्ण विद्युत-रासायनिक सेल बनाने हेतु दो अलग-अलग इलेक्ट्रोडों की आवश्यकता होती है।
0 likes
View Solution290
MediumMCQ
क्या सेल अभिक्रिया के लिए $E_{cell}^o$ या $\Delta_r G^o$ कभी शून्य हो सकते हैं?
A
हाँ,यह शून्य हो सकता है।
B
नहीं,यह शून्य नहीं हो सकता है।
C
यह तापमान पर निर्भर करता है।
D
यह सांद्रता पर निर्भर करता है।
Solution
(B) नहीं,सेल अभिक्रिया के लिए $E_{cell}^o$ या $\Delta_r G^o$ कभी शून्य नहीं हो सकते।
यदि $E_{cell}^o = 0$ है,तो मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta_r G^o = -nFE_{cell}^o$ भी शून्य होगा।
यह स्थिति दर्शाती है कि अभिक्रिया मानक स्थितियों में साम्यावस्था पर है,जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉनों का कोई शुद्ध प्रवाह नहीं है और सेल कोई उपयोगी कार्य नहीं कर सकता है।
इसलिए,ऐसे सेल का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है।
यदि $E_{cell}^o = 0$ है,तो मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $\Delta_r G^o = -nFE_{cell}^o$ भी शून्य होगा।
यह स्थिति दर्शाती है कि अभिक्रिया मानक स्थितियों में साम्यावस्था पर है,जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉनों का कोई शुद्ध प्रवाह नहीं है और सेल कोई उपयोगी कार्य नहीं कर सकता है।
इसलिए,ऐसे सेल का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है।
1 likes
View Solution291
MediumMCQ
$E_{Zn^{2+}|Zn}^o = -0.76 \ V$ व्यंजक में ऋणात्मक चिह्न का क्या अर्थ है?
A
$Zn$,$H_2$ की तुलना में बेहतर अपचायक (reducing agent) है।
B
$Zn$,$H_2$ की तुलना में बेहतर ऑक्सीकारक (oxidizing agent) है।
C
$Zn$ एक उत्कृष्ट धातु है।
D
$Zn$ अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
Solution
(A) मानक अपचयन विभव $(E^o)$ का ऋणात्मक मान यह दर्शाता है कि धातु हाइड्रोजन $(H_2)$ से अधिक सक्रिय है।
चूंकि $E_{Zn^{2+}|Zn}^o = -0.76 \ V$ ऋणात्मक है,इसलिए $Zn$ में $H_2$ की तुलना में इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति अधिक है।
अतः,$Zn$ एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है और अम्लीय विलयनों से $H_2$ को विस्थापित कर सकता है।
गैल्वेनिक सेल में,$Zn$ एनोड के रूप में कार्य करेगा और इसका ऑक्सीकरण होगा $(Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-)$।
चूंकि $E_{Zn^{2+}|Zn}^o = -0.76 \ V$ ऋणात्मक है,इसलिए $Zn$ में $H_2$ की तुलना में इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति अधिक है।
अतः,$Zn$ एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है और अम्लीय विलयनों से $H_2$ को विस्थापित कर सकता है।
गैल्वेनिक सेल में,$Zn$ एनोड के रूप में कार्य करेगा और इसका ऑक्सीकरण होगा $(Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-)$।
0 likes
View Solution292
EasyMCQ
इलेक्ट्रोड विभव (electrode potential) क्या है?
A
इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच का विभवांतर।
B
सेल की कुल ऊर्जा।
C
इलेक्ट्रोड पर अभिक्रिया की दर।
D
इलेक्ट्रोलाइट में आयनों की सांद्रता।
Solution
(A) धातु इलेक्ट्रोड और उसके आसपास के इलेक्ट्रोलाइट विलयन के बीच विकसित होने वाले विभवांतर को इलेक्ट्रोड विभव कहा जाता है।
0 likes
View Solution293
MediumMCQ
अन्य इलेक्ट्रोड के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए किस संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है?
A
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$
B
कैलोमेल इलेक्ट्रोड
C
सिल्वर-सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड
D
ग्लास इलेक्ट्रोड
Solution
(A) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ का उपयोग प्राथमिक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का अपचयन विभव (reduction potential) सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ माना जाता है।
इस निर्धारित मान के कारण,यह किसी भी अन्य अर्ध-सेल (half-cell) के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए एक सार्वभौमिक संदर्भ बिंदु के रूप में कार्य करता है।
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का अपचयन विभव (reduction potential) सभी तापमानों पर $0.00 \ V$ माना जाता है।
इस निर्धारित मान के कारण,यह किसी भी अन्य अर्ध-सेल (half-cell) के इलेक्ट्रोड विभव को मापने के लिए एक सार्वभौमिक संदर्भ बिंदु के रूप में कार्य करता है।
0 likes
View Solution294
Advanced
गैल्वेनिक सेल में सेल अभिक्रिया की गिब्स मुक्त ऊर्जा और सेल के emf के बीच क्या संबंध है? गैल्वेनिक सेल से अधिकतम कार्य कब प्राप्त होगा?
Solution
(N/A) गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta_{r}G)$ और सेल के emf $(E_{cell})$ के बीच का संबंध इस समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\Delta_{r}G = -nFE_{cell}$.
यहाँ,$n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,$F$ फैराडे स्थिरांक $(96487 \ C \ mol^{-1})$ है,और $E_{cell}$ सेल विभव है।
मानक स्थितियों के तहत,इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $\Delta_{r}G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$.
गैल्वेनिक सेल से अधिकतम कार्य तब प्राप्त होता है जब सेल अभिक्रिया उत्क्रमणीय (reversibly) रूप से की जाती है।
यहाँ,$n$ स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों के मोल की संख्या है,$F$ फैराडे स्थिरांक $(96487 \ C \ mol^{-1})$ है,और $E_{cell}$ सेल विभव है।
मानक स्थितियों के तहत,इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: $\Delta_{r}G^{\circ} = -nFE^{\circ}_{cell}$.
गैल्वेनिक सेल से अधिकतम कार्य तब प्राप्त होता है जब सेल अभिक्रिया उत्क्रमणीय (reversibly) रूप से की जाती है।
0 likes
View Solution295
Difficult
निम्नलिखित अर्ध-सेलों (इलेक्ट्रोड) का प्रतीकात्मक निरूपण दीजिए:
$(i)$ $2H^{+}_{(aq)} + 2e^- \to H_{2_{(g)}}$
$(ii)$ $Br_{2_{(aq)}} + 2e^- \to 2Br^{-}_{(aq)}$
$(iii)$ $2Br^{-}_{(aq)} \to Br_{2_{(aq)}} + 2e^-$
$(i)$ $2H^{+}_{(aq)} + 2e^- \to H_{2_{(g)}}$
$(ii)$ $Br_{2_{(aq)}} + 2e^- \to 2Br^{-}_{(aq)}$
$(iii)$ $2Br^{-}_{(aq)} \to Br_{2_{(aq)}} + 2e^-$
Solution
अर्ध-सेल का प्रतीकात्मक निरूपण ऑक्सीकरण के लिए $\text{Electrode} | \text{Electrolyte}$ और अपचयन के लिए $\text{Electrolyte} | \text{Electrode}$ के रूप में लिखा जाता है।
$(i)$ $2H^{+}_{(aq)} + 2e^- \to H_{2_{(g)}}$ एक गैस इलेक्ट्रोड युक्त अपचयन अर्ध-सेल को दर्शाता है: $H^{+}_{(aq)} | H_{2_{(g)}} | Pt_{(s)}$।
$(ii)$ $Br_{2_{(aq)}} + 2e^- \to 2Br^{-}_{(aq)}$ एक अधातु इलेक्ट्रोड युक्त अपचयन अर्ध-सेल को दर्शाता है: $Br_{2_{(aq)}} | Br^{-}_{(aq)} | Pt_{(s)}$।
$(iii)$ $2Br^{-}_{(aq)} \to Br_{2_{(aq)}} + 2e^-$ एक अधातु इलेक्ट्रोड युक्त ऑक्सीकरण अर्ध-सेल को दर्शाता है: $Pt_{(s)} | Br^{-}_{(aq)} | Br_{2_{(aq)}}$।
$(i)$ $2H^{+}_{(aq)} + 2e^- \to H_{2_{(g)}}$ एक गैस इलेक्ट्रोड युक्त अपचयन अर्ध-सेल को दर्शाता है: $H^{+}_{(aq)} | H_{2_{(g)}} | Pt_{(s)}$।
$(ii)$ $Br_{2_{(aq)}} + 2e^- \to 2Br^{-}_{(aq)}$ एक अधातु इलेक्ट्रोड युक्त अपचयन अर्ध-सेल को दर्शाता है: $Br_{2_{(aq)}} | Br^{-}_{(aq)} | Pt_{(s)}$।
$(iii)$ $2Br^{-}_{(aq)} \to Br_{2_{(aq)}} + 2e^-$ एक अधातु इलेक्ट्रोड युक्त ऑक्सीकरण अर्ध-सेल को दर्शाता है: $Pt_{(s)} | Br^{-}_{(aq)} | Br_{2_{(aq)}}$।
0 likes
View Solution296
Difficult
विलयन में अपचायक (reductant) या ऑक्सीकारक (oxidant) की प्रबलता ज्ञात करने के लिए किस विधि का उपयोग किया जा सकता है? उदाहरण सहित समझाइए।
Solution
(N/A) अपचायक या ऑक्सीकारक की प्रबलता को मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड $(SHE)$ के साथ जोड़कर अर्ध-सेल के मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ को मापकर निर्धारित किया जा सकता है।
$1$. जिस अर्ध-सेल की प्रबलता ज्ञात करनी है,उसे $SHE$ $(E^{\circ}_{SHE} = 0.00 \ V)$ के साथ जोड़कर एक विद्युत रासायनिक सेल का निर्माण करें।
$2$. मानक सेल विभव $(E^{\circ}_{cell})$ को मापें।
$3$. सूत्र $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ का उपयोग करके अर्ध-सेल का मानक इलेक्ट्रोड विभव ज्ञात करें।
$4$. $E^{\circ}$ का मान जितना अधिक ऋणात्मक होगा,वह उतना ही प्रबल अपचायक होगा,और जितना अधिक धनात्मक होगा,वह उतना ही प्रबल ऑक्सीकारक होगा।
उदाहरण: $Zn^{2+}/Zn$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव ज्ञात करना।
जब $Zn$ इलेक्ट्रोड को एनोड के रूप में $SHE$ से जोड़ा जाता है,तो मापा गया $E^{\circ}_{cell} = 0.76 \ V$ होता है।
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
$0.76 \ V = 0.00 \ V - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn}$
$E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$
चूंकि मान ऋणात्मक है,इसलिए $Zn$ एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है।
$1$. जिस अर्ध-सेल की प्रबलता ज्ञात करनी है,उसे $SHE$ $(E^{\circ}_{SHE} = 0.00 \ V)$ के साथ जोड़कर एक विद्युत रासायनिक सेल का निर्माण करें।
$2$. मानक सेल विभव $(E^{\circ}_{cell})$ को मापें।
$3$. सूत्र $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$ का उपयोग करके अर्ध-सेल का मानक इलेक्ट्रोड विभव ज्ञात करें।
$4$. $E^{\circ}$ का मान जितना अधिक ऋणात्मक होगा,वह उतना ही प्रबल अपचायक होगा,और जितना अधिक धनात्मक होगा,वह उतना ही प्रबल ऑक्सीकारक होगा।
उदाहरण: $Zn^{2+}/Zn$ का मानक इलेक्ट्रोड विभव ज्ञात करना।
जब $Zn$ इलेक्ट्रोड को एनोड के रूप में $SHE$ से जोड़ा जाता है,तो मापा गया $E^{\circ}_{cell} = 0.76 \ V$ होता है।
$E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
$0.76 \ V = 0.00 \ V - E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn}$
$E^{\circ}_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \ V$
चूंकि मान ऋणात्मक है,इसलिए $Zn$ एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है।
0 likes
View Solution297
MediumMCQ
$298 \; K$ पर उनके इलेक्ट्रोड विभव के अनुसार निम्नलिखित में से कौन सी अभिक्रिया $EMF$ श्रृंखला (मानक अपचयन विभव) में शीर्ष स्थान पर है,पहचानें।
A
$K^{+} + 1e^{-} \rightarrow K_{(s)}$
B
$Mg^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Mg_{(s)}$
C
$Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe_{(s)}$
D
$Au^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Au_{(s)}$
Solution
(D) $298 \; K$ पर मानक अपचयन विभव $(E^{0})$ इस प्रकार हैं:
$Au^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Au_{(s)}, E^{0} = +1.40 \; V$
$Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe_{(s)}, E^{0} = -0.44 \; V$
$Mg^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Mg_{(s)}, E^{0} = -2.36 \; V$
$K^{+} + 1e^{-} \rightarrow K_{(s)}, E^{0} = -2.93 \; V$
विद्युत रासायनिक श्रृंखला के अनुसार,उच्चतम धनात्मक मानक अपचयन विभव वाली अभिक्रिया शीर्ष स्थान पर होती है। अतः,$Au^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Au_{(s)}$ सबसे ऊपर है।
$Au^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Au_{(s)}, E^{0} = +1.40 \; V$
$Fe^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Fe_{(s)}, E^{0} = -0.44 \; V$
$Mg^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Mg_{(s)}, E^{0} = -2.36 \; V$
$K^{+} + 1e^{-} \rightarrow K_{(s)}, E^{0} = -2.93 \; V$
विद्युत रासायनिक श्रृंखला के अनुसार,उच्चतम धनात्मक मानक अपचयन विभव वाली अभिक्रिया शीर्ष स्थान पर होती है। अतः,$Au^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Au_{(s)}$ सबसे ऊपर है।
0 likes
View Solution298
EasyMCQ
ये किसी तत्व के भौतिक गुण हैं:
$(A)$ ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी
$(B)$ आयनन एन्थैल्पी
$(C)$ जलयोजन एन्थैल्पी
$(D)$ इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी
उपरोक्त गुणों में से रिडक्शन पोटेंशियल (अपचयन विभव) को प्रभावित करने वाले गुणों की कुल संख्या $......$ है।
$(A)$ ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी
$(B)$ आयनन एन्थैल्पी
$(C)$ जलयोजन एन्थैल्पी
$(D)$ इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी
उपरोक्त गुणों में से रिडक्शन पोटेंशियल (अपचयन विभव) को प्रभावित करने वाले गुणों की कुल संख्या $......$ है।
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$
Solution
(C) जलीय विलयन में किसी तत्व का रिडक्शन पोटेंशियल ठोस धातु के उसके जलीय आयन में रूपांतरण के दौरान होने वाले ऊर्जा परिवर्तनों द्वारा निर्धारित होता है।
यह प्रक्रिया बॉर्न-हेबर चक्र द्वारा दर्शाई जाती है:
$M(s) \rightarrow M(g)$ (ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी)
$M(g) \rightarrow M^+(aq) + e^-$ (आयनन एन्थैल्पी)
$M^+(g) + H_2O \rightarrow M^+(aq)$ (जलयोजन एन्थैल्पी)
अतः,ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी तीनों मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ में योगदान करते हैं।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी धातु के उसके धनायन में ऑक्सीकरण में शामिल नहीं होती है।
इस प्रकार,रिडक्शन पोटेंशियल को प्रभावित करने वाले गुणों की कुल संख्या $3$ है।
यह प्रक्रिया बॉर्न-हेबर चक्र द्वारा दर्शाई जाती है:
$M(s) \rightarrow M(g)$ (ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी)
$M(g) \rightarrow M^+(aq) + e^-$ (आयनन एन्थैल्पी)
$M^+(g) + H_2O \rightarrow M^+(aq)$ (जलयोजन एन्थैल्पी)
अतः,ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी तीनों मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ में योगदान करते हैं।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी धातु के उसके धनायन में ऑक्सीकरण में शामिल नहीं होती है।
इस प्रकार,रिडक्शन पोटेंशियल को प्रभावित करने वाले गुणों की कुल संख्या $3$ है।
0 likes
View Solution299
Medium
कॉपर अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित क्यों नहीं करता है?
Solution
(N/A) $Cu^{2+}$ का $Cu$ में अपचयन के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ धनात्मक $(+0.34 \ V)$ होता है।
यह दर्शाता है कि $Cu$,$H_{2}$ की तुलना में एक दुर्बल अपचायक है।
इसलिए,कॉपर अम्लों में उपस्थित $H^{+}$ आयनों को $H_{2}$ गैस में अपचयित नहीं कर सकता है।
यह दर्शाता है कि $Cu$,$H_{2}$ की तुलना में एक दुर्बल अपचायक है।
इसलिए,कॉपर अम्लों में उपस्थित $H^{+}$ आयनों को $H_{2}$ गैस में अपचयित नहीं कर सकता है।
0 likes
View Solution300
MediumMCQ
नीचे दी गई अर्ध-सेल अभिक्रियाएँ हैं:
$MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$,
$E^{o}_{MnO_{4}^{-} / Mn^{2+}} = +1.510 \, V$
$\frac{1}{2} O_{2} + 2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_{2}O$,
$E^{o}_{O_{2} / H_{2}O} = +1.223 \, V$
क्या परमैंगनेट आयन,$MnO_{4}^{-}$,अम्ल की उपस्थिति में पानी से $O_{2}$ मुक्त करेगा?
$MnO_{4}^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_{2}O$,
$E^{o}_{MnO_{4}^{-} / Mn^{2+}} = +1.510 \, V$
$\frac{1}{2} O_{2} + 2H^{+} + 2e^{-} \rightarrow H_{2}O$,
$E^{o}_{O_{2} / H_{2}O} = +1.223 \, V$
क्या परमैंगनेट आयन,$MnO_{4}^{-}$,अम्ल की उपस्थिति में पानी से $O_{2}$ मुक्त करेगा?
A
नहीं,क्योंकि $E_{cell}^{o} = -0.287 \, V$
B
हाँ,क्योंकि $E_{cell}^{o} = +2.733 \, V$
C
नहीं,क्योंकि $E_{cell}^{o} = -2.733 \, V$
D
हाँ,क्योंकि $E_{cell}^{o} = +0.287 \, V$
Solution
(D) अभिक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,सेल विभव $E_{cell}^{o}$ धनात्मक होना चाहिए।
अपचयन (कैथोड): $2MnO_{4}^{-} + 16H^{+} + 10e^{-} \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_{2}O$ $(E^{o} = +1.510 \, V)$
ऑक्सीकरण (एनोड): $5H_{2}O \rightarrow \frac{5}{2} O_{2} + 10H^{+} + 10e^{-}$ $(E^{o} = +1.223 \, V)$
कुल अभिक्रिया: $2MnO_{4}^{-} + 6H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + \frac{5}{2} O_{2} + 3H_{2}O$
$E_{cell}^{o} = E_{cathode}^{o} - E_{anode}^{o}$
$E_{cell}^{o} = 1.510 \, V - 1.223 \, V = +0.287 \, V$
चूँकि $E_{cell}^{o} > 0$,अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त है और $MnO_{4}^{-}$ अम्ल की उपस्थिति में पानी से $O_{2}$ मुक्त करेगा।
अपचयन (कैथोड): $2MnO_{4}^{-} + 16H^{+} + 10e^{-} \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_{2}O$ $(E^{o} = +1.510 \, V)$
ऑक्सीकरण (एनोड): $5H_{2}O \rightarrow \frac{5}{2} O_{2} + 10H^{+} + 10e^{-}$ $(E^{o} = +1.223 \, V)$
कुल अभिक्रिया: $2MnO_{4}^{-} + 6H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + \frac{5}{2} O_{2} + 3H_{2}O$
$E_{cell}^{o} = E_{cathode}^{o} - E_{anode}^{o}$
$E_{cell}^{o} = 1.510 \, V - 1.223 \, V = +0.287 \, V$
चूँकि $E_{cell}^{o} > 0$,अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त है और $MnO_{4}^{-}$ अम्ल की उपस्थिति में पानी से $O_{2}$ मुक्त करेगा।
0 likes
View SolutionElectrochemistry — Electrode potential and ECell · Frequently Asked Questions
1Are these Electrochemistry questions useful for JEE and NEET?
Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.
2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?
Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.
3How do I generate a question paper from this subtopic?
Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.
Vedclass Products
For Students
Vedclass Test Series
Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.
Start Free TrialFor Teachers
Exam Paper Generator
Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.
Try FreeFor Institutes
Online Exam Module
Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.
See DemoFor Teachers & Institutes
Generate a Electrochemistry Exam Paper in 2 Minutes
Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.
First 3 chapters of every subject are free — no payment required.