Electrolytes and Electrolysis Questions in Gujarati

(B) પાણીના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,કેથોડ પરની પ્રક્રિયા: $2H^+ (aq) + 2e^- \rightarrow H_2 (g)$ છે.
હાઇડ્રોજન આયનો $(H^+)$ ધન વીજભારિત હોવાથી,તેઓ ઋણ વીજભારિત ઇલેક્ટ્રોડ એટલે કે કેથોડ તરફ આકર્ષાય છે,જ્યાં તેમનું રિડક્શન થઈને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત થાય છે.

(C) વિદ્યુતવિભાજ્યના દ્રાવણો અથવા પીગળેલા ક્ષારો વિદ્યુતવિભાજનની પ્રક્રિયા દ્વારા વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
વિદ્યુતવિભાજ્યમાં,વિદ્યુતપ્રવાહ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નહીં પરંતુ ધન અને ઋણ આયનોની ગતિ દ્વારા વહન પામે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,લેડ-એસિડ બેટરીમાં,વિદ્યુતવિભાજ્ય મંદ $H_2SO_4$ છે,જે ધન $H^+$ આયનો અને ઋણ $SO_4^{2-}$ આયનોમાં વિભાજિત થાય છે.

(B) ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં,જે વસ્તુ પર પ્લેટિંગ કરવાનું હોય (ચમચી) તે કેથોડ તરીકે કાર્ય કરવું જોઈએ.
ઇલેક્ટ્રોલિસિસ દરમિયાન,ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાંથી ધાતુના આયનો કેથોડ પર રિડક્શન પામે છે અને તેની સપાટી પર જમા થાય છે.
તેથી,ચમચીને કેથોડની સ્થિતિ પર મૂકવામાં આવે છે.

(A) વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $q = I \times t$ છે,જ્યાં $I$ એ એમ્પીયરમાં પ્રવાહ છે અને $t$ એ કલાકમાં સમય છે.
તેથી,$1 \text{ Ampere hour} = 1 \text{ A} \times 1 \text{ h} = 3600 \text{ Coulombs}$ થાય.
આમ,એમ્પીયર અવર એ વિદ્યુતભારના જથ્થાનો એકમ છે.

(B) કુલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 1 \ A \times 10 \ s = 10 \ C$.
કેથોડ પર $Cu^{2+}$ આયનો જમા થવાની પ્રક્રિયા: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$.
$1$ $Cu^{2+}$ આયન જમા કરવા માટે જરૂરી વિદ્યુતભાર $2 \times 1.6 \times 10^{-19} \ C = 3.2 \times 10^{-19} \ C$ છે.
$10 \ C$ વિદ્યુતભાર દ્વારા જમા થતા $Cu^{2+}$ આયનોની સંખ્યા $= \frac{10}{3.2 \times 10^{-19}} \approx 3.1 \times 10^{19}$.

(B) પીગળેલું સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ પ્રવાહી અવસ્થામાં હોય છે જ્યાં આયનીય લેટીસ તૂટી જાય છે,જેના પરિણામે મુક્ત $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનો ઉત્પન્ન થાય છે. આ મુક્ત આયનો વિદ્યુત વહન માટે જવાબદાર છે.

(A) આયનીય સંયોજનો આયનોના બનેલા હોય છે જે પીગળેલા અવસ્થામાં અથવા જલીય દ્રાવણમાં મુક્ત રીતે ફરી શકે છે. આ મુક્ત આયનોની હાજરીને કારણે,તેઓ સારા વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે અને અસરકારક રીતે વિદ્યુતનું વહન કરે છે.

(B) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એવા પદાર્થો છે જે પાણીમાં ઓગળવા પર આયનો આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(D) વિદ્યુતવિભાજ્ય એવો પદાર્થ છે જે જલીય દ્રાવણમાં અથવા પીગળેલા અવસ્થામાં આયનોમાં વિયોજિત થાય છે,જેનાથી તે વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે.
$ (D) $ $ MgCl_2 $ એક આયનીય સંયોજન છે.
જલીય દ્રાવણમાં,તે નીચે મુજબ વિયોજિત થાય છે:
$ MgCl_2 (aq) \rightleftharpoons Mg^{2+} (aq) + 2Cl^{-} (aq) $
ક્લોરોફોર્મ,બેન્ઝીન અને ટોલ્યુઈન એ સહસંયોજક સંયોજનો છે અને તે આયનોમાં વિયોજિત થતા નથી.

(C) દ્રાવણની વિદ્યુત વાહકતા તેમાં રહેલા આયનોની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
$H_2SO_4$ એક પ્રબળ એસિડ છે જે જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણ આયનીકરણ પામે છે:
$H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$.
અન્ય નિર્બળ એસિડ્સ (બોરિક એસિડ,એસિટિક એસિડ અને ફોસ્ફોરિક એસિડ) ની સરખામણીમાં તે સૌથી વધુ આયનો આપે છે,તેથી તે વિદ્યુતનો શ્રેષ્ઠ વાહક છે.

(C) જે પ્રક્રિયામાં ઊર્જાનું શોષણ થાય છે તેને ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા કહેવાય છે.
પાણીનું વિદ્યુત વિભાજન એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે કારણ કે પાણીના અણુઓમાં રહેલા રાસાયણિક બંધોને તોડવા માટે વિદ્યુત ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $H_2O_{(l)} \xrightarrow{\text{electrolysis}} H_{2_{(g)}} + \frac{1}{2}O_{2_{(g)}}$.

(D) પીગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ ના વિદ્યુતવિભાજનમાં નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $2Na^+ + 2e^- \rightarrow 2Na$
એનોડ પર: $2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$
સમગ્ર પ્રક્રિયા: $2NaCl \text{ (પીગળેલું)} \xrightarrow{\text{વિદ્યુતવિભાજન}} 2Na \text{ (કેથોડ)} + Cl_2 \text{ (એનોડ)}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) બ્રાઈન ($NaCl$ નું દ્રાવણ) ના વિદ્યુતવિભાજનને ક્લોર-આલ્કલી પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$NaCl$ એ $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનોમાં વિભાજિત થાય છે.
કેથોડ પર,પાણીનું રિડક્શન થઈને $H_2$ વાયુ અને $OH^-$ આયનો ઉત્પન્ન થાય છે: $2H_2O + 2e^- \to H_2 + 2OH^-$.
એનોડ પર,$Cl^-$ આયનોનું ઓક્સિડેશન થઈને $Cl_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે: $2Cl^- \to Cl_2 + 2e^-$.
$Na^+$ આયનો $OH^-$ આયનો સાથે જોડાઈને $NaOH$ બનાવે છે.
સમગ્ર પ્રક્રિયા છે: $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \to 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$.

(B) સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ ના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,નીચે મુજબની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર,પાણીના અણુઓનું રિડક્શન સોડિયમ આયનો કરતા વધુ પસંદગીયુક્ત રીતે થાય છે કારણ કે પાણીનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $Na^+$ આયનો કરતા વધારે હોય છે.
કેથોડ પરની પ્રતિક્રિયા: $2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq)$.
આમ,કેથોડ પર $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
સમગ્ર પ્રતિક્રિયા: $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \xrightarrow{\text{Electrolysis}} 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$.

(D) $2NaCl \xrightarrow{\text{Electric current}} 2Na^{+} + 2Cl^{-}$
એનોડ પર (ઓક્સિડેશન): $2Cl^{-} \rightarrow Cl_2 + 2e^{-}$
કેથોડ પર (રિડક્શન): $2Na^{+} + 2e^{-} \rightarrow 2Na$
આમ,એનોડિક પ્રક્રિયા એ ક્લોરાઇડ આયનોનું ઓક્સિડેશન છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
પિગળેલા $NaCl$ ના વિદ્યુતવિભાજન માટે ડાઉન્સ કોષનો ઉપયોગ થાય છે.

(B) સોડિયમનું નિષ્કર્ષણ પિગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે (ડાઉન્સ પ્રક્રિયા).
પિગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડમાંથી વિદ્યુત પસાર કરવાથી તેનું વિઘટન થાય છે,જેમાં કેથોડ પર સોડિયમ ધાતુ અને એનોડ પર ક્લોરિન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$2 NaCl \text{ (fused)} \xrightarrow{\text{Electrolysis}} 2 Na + Cl_2$

(C) $NaCl$ ના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,નીચે મુજબની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $2H_2O(l) + 2e^- \to H_2(g) + 2OH^-(aq)$
એનોડ પર: $2Cl^-(aq) \to Cl_2(g) + 2e^-$
આમ,કેથોડ પર હાઇડ્રોજન વાયુ અને એનોડ પર ક્લોરિન વાયુ મુક્ત થાય છે.

(B) ક્લોરિનનું વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન બ્રાઈન ($NaCl$ નું દ્રાવણ) ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2NaCl_{(aq)} + 2H_2O_{(l)} \xrightarrow{\text{Electrolysis}} 2NaOH_{(aq)} + Cl_{2(g)} + H_{2(g)}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(A) $NaCl$ (બ્રાઈન) ના જલીય દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન $Cl_2$ વાયુના વ્યાપારી ઉત્પાદન માટે વપરાય છે.
$2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$.
એલ્યુમિનિયમનું નિષ્કર્ષણ ક્રાયોલાઈટમાં ઓગળેલા $Al_2O_3$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
કેલ્શિયમનું નિષ્કર્ષણ પીગળેલા $CaCl_2$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
બ્રોમિનનું નિષ્કર્ષણ દરિયાના પાણીમાંથી બ્રોમાઈડ આયનોના ઓક્સિડેશન દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(C) પોટેશિયમ એસેટેટના જલીય દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન $Kolbe's$ વિદ્યુતવિભાજન પદ્ધતિ તરીકે ઓળખાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$2CH_3COOK + 2H_2O$ $\xrightarrow{\text{Electrolysis}} CH_3-CH_3 + 2CO_2 \uparrow \text{ (એનોડ પર)} + 2KOH + H_2 \uparrow \text{ (કેથોડ પર)}$.
આમ,એનોડ પર ઈથેન પ્રાપ્ત થાય છે.

(C) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એ એક પદાર્થ છે જે દ્રાવકમાં ઓગળવાથી અથવા પીગળવાથી આયનોમાં વિભાજિત થાય છે.
ઘન અવસ્થામાં,ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એક સ્ફટિક લેટીસ ધરાવે છે જ્યાં આયનો મજબૂત સ્થિર વિદ્યુત બળો દ્વારા એકસાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,તે ઘન અવસ્થામાં પણ આયનો ધરાવે છે,જોકે તે ગતિશીલ હોતા નથી,જે પદાર્થ ઓગળે અથવા પીગળે નહીં ત્યાં સુધી વીજળીના વહનને અટકાવે છે.

(D) જ્યારે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીનો ઉચ્ચ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક દ્રાવ્યના આયનો વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુત આકર્ષણના બળોને નબળા પાડે છે.
આ આયનોને અલગ થવા અને હાઇડ્રેટેડ થવા દે છે,જેના પરિણામે $Na^{+}$ અને $Cl^{-}$ આયનોમાં વિભાજન થાય છે (જેમ કે $NaCl$ ના કિસ્સામાં).
તેથી,સાચું કારણ એ છે કે સ્થિર વિદ્યુત આકર્ષણના બળો પાણી દ્વારા તોડી નાખવામાં આવે છે.

(D) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ મુક્ત આયનોની હાજરીને કારણે વિદ્યુતનું વહન કરે છે. $ \text{જ્યારે ઇલેક્ટ્રોલાઇટને પીગળાવવામાં આવે અથવા દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે, ત્યારે તે આયનોમાં વિભાજિત થાય છે.} $
$ \text{આ આયનો વીજભાર વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે, જે દ્રાવણ અથવા પીગળેલા પદાર્થમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહને પસાર થવા દે છે.} $

(B) $Mg^{2+}/Mg$ નો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $-2.37 \ V$ છે,જે પાણીના રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^o = -0.83 \ V)$ કરતા ઘણો ઓછો છે.
જલીય દ્રાવણમાં,પાણીના અણુઓનું રિડક્શન $Mg^{2+}$ આયનો કરતા વધુ સરળતાથી થાય છે.
તેથી,વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,કેથોડ પર $Mg$ ધાતુને બદલે $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
આમ,$Mg$ ને તેના જલીય ક્ષારના દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવી શકાતું નથી.

(B) સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ ના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,$Na^{+}$ અને $SO_4^{2-}$ આયનોને બદલે કેથોડ પર પાણીનું રિડક્શન અને એનોડ પર ઓક્સિડેશન થાય છે.
કેથોડ પ્રક્રિયા: $2H_2O + 2e^- \to H_2(g) + 2OH^{-}(aq)$
એનોડ પ્રક્રિયા: $H_2O(l) \to 2H^{+}(aq) + \frac{1}{2}O_2(g) + 2e^-$
આમ,કેથોડ પર $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.

(A) ઇલેક્ટ્રોલિસિસની પ્રક્રિયામાં એનોડ પર ઓક્સિડેશન અને કેથોડ પર રિડક્શન થાય છે. તેથી,સાચો ક્રમ $A$ છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
ખાંડ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે.
તે જલીય દ્રાવણમાં આયનોમાં વિભાજિત થતું નથી.
જલીય દ્રાવણમાં વિદ્યુત વહન માટે મુક્ત આયનોની હાજરી જરૂરી હોવાથી,ખાંડનું દ્રાવણ વિદ્યુતનું વહન કરતું નથી અને તેથી તેનું વિદ્યુતવિભાજન થતું નથી.
તેની સામે,$NaCl$,$NaBr$ અને $CH_3COONa$ એ આયનીય સંયોજનો છે જે પાણીમાં આયનોમાં વિભાજિત થાય છે,જેના કારણે તેઓ વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા વિઘટન પામી શકે છે.

(C) જલીય દ્રાવણમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવાથી તેનું વિઘટન ત્યારે જ થાય જો દ્રાવ્ય પદાર્થ વિદ્યુતવિભાજ્ય હોય,એટલે કે તે પાણીમાં આયનોમાં વિભાજિત થાય.
$AgNO_3$ (સિલ્વર નાઇટ્રેટ) એ આયનીય સંયોજન છે જે જલીય દ્રાવણમાં $Ag^+$ અને $NO_3^-$ આયનોમાં વિભાજિત થાય છે,તેથી તે વિદ્યુતવિભાજ્ય છે.
યુરિયા,ગ્લુકોઝ અને ઇથાઇલ આલ્કોહોલ એ અવિદ્યુતવિભાજ્ય પદાર્થો છે અને તે આયનોમાં વિભાજિત થતા નથી; તેથી,વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવાથી તેમનું વિઘટન થતું નથી.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ ના જલીય દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,દ્રાવણમાં $Na^+$,$SO_4^{2-}$,$H^+$ અને $OH^-$ આયનો હાજર હોય છે.
કેથોડ પર,$Na^+$ આયનો કરતા $H^+$ આયનોનું રિડક્શન પ્રાધાન્યતાથી થાય છે કારણ કે $H^+$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $Na^+$ કરતા વધારે હોય છે.
કેથોડ પરની પ્રક્રિયા: $2H_2O(l) + 2e^- \to H_2(g) + 2OH^-(aq)$.
એનોડ પર,$SO_4^{2-}$ આયનો કરતા $OH^-$ આયનો (અથવા $H_2O$) નું ઓક્સિડેશન પ્રાધાન્યતાથી થાય છે.
એનોડ પરની પ્રક્રિયા: $2H_2O(l) \to O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$.
તેથી,કેથોડ અને એનોડ પર મળતી નીપજો અનુક્રમે $H_2$ અને $O_2$ છે.

(C) પ્લેટિનમ ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને મંદ $H_2SO_4$ ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,નીચે મુજબની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $2H^+ (aq) + 2e^- \rightarrow H_2 (g)$
એનોડ પર: $2H_2O (l) \rightarrow O_2 (g) + 4H^+ (aq) + 4e^-$
આમ,એનોડ પર $O_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.

(A) પિગળેલા $NaCl$ માં,વિદ્યુતવિભાજ્ય $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$ તરીકે વિયોજિત થાય છે.
એનોડ પર,ઋણ વીજભારિત ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ સ્થળાંતર કરે છે અને ક્લોરિન વાયુ બનાવવા માટે ઓક્સિડેશન પામે છે: $2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$.
તેથી,એનોડ પર ક્લોરાઈડ આયનોનું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(B) જલીય $HCl$ ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,વિદ્યુતધ્રુવો પર નીચે મુજબની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $2H^+_{(aq)} + 2e^- \to H_{2(g)}$
એનોડ પર: $2Cl^-_{(aq)} \to Cl_{2(g)} + 2e^-$
તેથી,કેથોડ પર $H_2$ વાયુ અને એનોડ પર $Cl_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) $Na^{+} + e^- \to Na$ પ્રક્રિયામાં,સોડિયમનો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી ઘટીને $0$ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રક્રિયા અને ઓક્સિડેશન આંકમાં ઘટાડો થતો હોવાથી,આ પ્રક્રિયાને રિડક્શન કહેવામાં આવે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. $NaCl$ ના જલીય દ્રાવણમાં $Na^+$,$Cl^-$,$H^+$ અને $OH^-$ આયનો હાજર હોય છે.
કેથોડ પર,$Na^+$ કરતા પાણીનું રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધારે હોવાથી $H_2O$ નું રિડક્શન થાય છે.
કેથોડ પ્રક્રિયા: $2H_2O(l) + 2e^- \to H_2(g) + 2OH^-(aq)$.
એનોડ પર,$Cl^-$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $Cl_2$ વાયુ મળે છે.
એનોડ પ્રક્રિયા: $2Cl^-(aq) \to Cl_2(g) + 2e^-$.

(B) પીગળેલી અવસ્થામાં,$NaCl$ તેના ઘટક આયનોમાં વિયોજિત થાય છે:
$NaCl(l) \rightleftharpoons Na^{+}(l) + Cl^{-}(l)$.
આ મુક્ત આયનો પીગળેલા $NaCl$ ની વિદ્યુત વાહકતા માટે જવાબદાર છે.

(A) નિષ્ક્રિય ઇલેક્ટ્રોડ (જેમ કે પ્લેટિનમ) સાથે જલીય $CuSO_4$ ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $2H_2O + 2e^- \to H_2(g) + 2OH^-(aq)$
એનોડ પર: $H_2O \to 2H^+(aq) + \frac{1}{2}O_2(g) + 2e^-$
આમ,કેથોડ પર મુક્ત થતો વાયુ $H_2$ છે અને એનોડ પર મુક્ત થતો વાયુ $O_2$ છે.

(C) ઇલેક્ટ્રોલિસિસ એ એક પ્રક્રિયા છે જે બિન-સ્વયંભૂ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને ચલાવવા માટે વિદ્યુત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.
તેનો ઉપયોગ ઉદ્યોગોમાં $Electroplating$ (એક ધાતુ પર બીજી ધાતુનું પડ ચડાવવું) અને $Electrorefining$ (ધાતુઓને શુદ્ધ કરવી) માટે વ્યાપકપણે થાય છે.
તેથી,$(a)$ અને $(b)$ બંને ઇલેક્ટ્રોલિસિસના સાચા ઉપયોગો છે.

(D) વિદ્યુતવિભાજન એ આયનીય સંયોજનોને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં સીધો વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરીને તેમના તત્વોમાં વિઘટિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,ધન આયનો કેથોડ તરફ જાય છે અને ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને તટસ્થ પરમાણુ બને છે (રિડક્શન).
ઋણ આયનો એનોડ તરફ જાય છે અને ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને તટસ્થ પરમાણુ બને છે (ઓક્સિડેશન).
આમ,બંને આયનો તેમના સંબંધિત ઇલેક્ટ્રોડ પર વિભારિત (discharged) થાય છે.

(B) વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,કેથોડ ઋણભારિત હોય છે,તેથી તે ધનભારિત આયનોને આકર્ષે છે જેને $Cations$ કહેવામાં આવે છે. તેથી,$Cations$ કેથોડ પર મુક્ત થાય છે,જ્યારે $Anions$ એનોડ પર મુક્ત થાય છે.

(A) પીગળેલા નિર્જળ $CaCl_2$ ના વિદ્યુતવિભાજનમાં નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca$
એનોડ પર: $2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$
તેથી,કેથોડ પર $Calcium$ ઉત્પન્ન થાય છે.

(D) પિગળેલું પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ $(KCl)$ પીગળેલી અવસ્થામાં મુક્ત આયનો ધરાવે છે,જે તેને વિદ્યુતનું વહન કરવા દે છે.
તેનાથી વિપરીત,હીરો એ સહસંયોજક નેટવર્ક ઘન છે જેમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,જ્યારે સ્ફટિકમય સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને બેરિયમ સલ્ફેટ એવા આયનીય ઘન પદાર્થો છે જેમાં આયનો સખત લેટીસમાં જકડાયેલા હોય છે અને ગતિ કરવા માટે મુક્ત હોતા નથી.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે.
$Coulometer$ (જેને વોલ્ટામીટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ એક વિદ્યુત રાસાયણિક કોષ છે જેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાંથી પસાર થતા વિદ્યુતના જથ્થાને માપવા માટે થાય છે,જે ઇલેક્ટ્રોડ પર જમા થયેલા અથવા મુક્ત થયેલા પદાર્થની માત્રાને માપીને કરવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે ઇલેક્ટ્રોલાઇટના દ્રાવણમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે આયનો લાગુ પડેલા પોટેન્શિયલ તફાવતને કારણે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક બળ અનુભવે છે.
કેટાયન (ધન આયનો) કેથોડ (ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ) તરફ આકર્ષાય છે.
એનાયન (ઋણ આયનો) એનોડ (ધન ઇલેક્ટ્રોડ) તરફ આકર્ષાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ એ છે કે એનાયન એનોડ તરફ અને કેટાયન કેથોડ તરફ ગતિ કરે છે.

(D) પ્લેટિનમ ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને $CuSO_4$ ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
કેથોડ પર: $Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$
એનોડ પર: $2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-$
જેમ જેમ $Cu^{2+}$ આયનો કેથોડ પર કોપર ધાતુ બનાવવા માટે દ્રાવણમાંથી દૂર થાય છે,તેમ દ્રાવણનો વાદળી રંગ ઝાંખો પડી જાય છે.
દ્રાવણમાં બાકી રહેલા આયનો $H^+$ અને $SO_4^{2-}$ છે,જે જોડાઈને $H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) બનાવે છે.
આમ,અંતિમ રંગહીન દ્રાવણમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ હોય છે.

(A) વીજભાર $(Q)$,પ્રવાહ $(I)$ અને સમય $(t)$ વચ્ચેનો સંબંધ સૂત્ર $Q = I \times t$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
વીજભારનો એકમ કુલંબ $(C)$ છે,પ્રવાહનો એકમ એમ્પિયર $(A)$ છે અને સમયનો એકમ સેકન્ડ $(s)$ છે,તેથી: $1 \ C = 1 \ A \times 1 \ s$.
આમ,કુલંબ એ એમ્પિયર $\times$ સેકન્ડ બરાબર છે.

(D) વિદ્યુતપ્રવાહ $I = 10^{-6} \ A$ છે,જેનો અર્થ છે કે દર સેકન્ડે $10^{-6} \ C$ વિદ્યુતભાર પસાર થાય છે.
એક ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.602 \times 10^{-19} \ C$ છે.
દર સેકન્ડે પસાર થતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n = \frac{I}{e}$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$n = \frac{10^{-6}}{1.602 \times 10^{-19}} \approx 6.24 \times 10^{12} \ \text{ઇલેક્ટ્રોન/સેકન્ડ}$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,સાચો જવાબ $6 \times 10^{12}$ છે.

(D) જ્યારે જલીય દ્રાવણમાં આયનો હોય જે વિદ્યુતધ્રુવો પર ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પામી શકે,ત્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવાથી તેનું વિઘટન થાય છે. આ પ્રક્રિયાને વિદ્યુતવિભાજન કહેવાય છે.
$Canesugar$,$Urea$ અને $Methanol$ એ વિદ્યુત અવિભાજ્ય પદાર્થો છે અને જલીય દ્રાવણમાં આયનોમાં વિયોજન પામતા નથી.
$Potassium \ iodide$ $(KI)$ એ આયનીય સંયોજન છે જે પાણીમાં $K^+$ અને $I^-$ આયનોમાં વિયોજન પામે છે,તેથી તે વિદ્યુતવિભાજ્ય છે જેનું વિદ્યુતવિભાજન થાય છે.

(B) વિદ્યુતનો જથ્થો $(Q)$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ અને સમય $(t)$ ના ગુણાકાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$Q = I \times t$
આપેલ છે કે $I = 1 \ A$ અને $t = 1 \ s$,તેથી $Q = 1 \ A \times 1 \ s = 1 \ C$.
આથી,વિદ્યુતના આ જથ્થાને $1 \ Coulomb$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.