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।
(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: $Zn_{(s)} + 2H^{+}_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2_{(g)}}$
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निम्नलिखित अभिक्रिया वाले सेल के लिए: $Zn_{(s)} + Ni^{2+}_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + Ni_{(s)}$. यदि $E^{\circ}_{\text{cell}} = 0.5 \ V$ है,तो सेल अभिक्रिया के लिए मानक गिब्स ऊर्जा परिवर्तन क्या है ($kJ$ में)?
नीचे दिए गए मानक इलेक्ट्रोड विभव का उपयोग करके निम्नलिखित में से सही कथनों की पहचान करें।
$Fe^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Fe ; E^{\circ} = -0.44 \ V$
$Cu^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu ; E^{\circ} = +0.34 \ V$
$Ag^{+} + e^{-} \longrightarrow Ag ; E^{\circ} = +0.80 \ V$
$(i)$ कॉपर $FeSO_4$ के विलयन से आयरन को विस्थापित कर सकता है।
$(ii)$ आयरन $CuSO_4$ के विलयन से कॉपर को विस्थापित कर सकता है।
$(iii)$ सिल्वर $CuSO_4$ के विलयन से कॉपर को विस्थापित कर सकता है।
$(iv)$ आयरन $AgNO_3$ के विलयन से सिल्वर को विस्थापित कर सकता है।
$Fe^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Fe ; E^{\circ} = -0.44 \ V$
$Cu^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu ; E^{\circ} = +0.34 \ V$
$Ag^{+} + e^{-} \longrightarrow Ag ; E^{\circ} = +0.80 \ V$
$(i)$ कॉपर $FeSO_4$ के विलयन से आयरन को विस्थापित कर सकता है।
$(ii)$ आयरन $CuSO_4$ के विलयन से कॉपर को विस्थापित कर सकता है।
$(iii)$ सिल्वर $CuSO_4$ के विलयन से कॉपर को विस्थापित कर सकता है।
$(iv)$ आयरन $AgNO_3$ के विलयन से सिल्वर को विस्थापित कर सकता है।
निम्नलिखित सेल अभिक्रिया के लिए,$Ag | Ag^{+} | AgCl | Cl^{-} | Cl_2, Pt$
$\Delta G_f^{\circ}(AgCl) = -109 \ kJ/mol$
$\Delta G_f^{\circ}(Cl^{-}) = -129 \ kJ/mol$
$\Delta G_f^{\circ}(Ag^{+}) = 78 \ kJ/mol$
सेल का $E^{\circ}$ क्या है?
$\Delta G_f^{\circ}(AgCl) = -109 \ kJ/mol$
$\Delta G_f^{\circ}(Cl^{-}) = -129 \ kJ/mol$
$\Delta G_f^{\circ}(Ag^{+}) = 78 \ kJ/mol$
सेल का $E^{\circ}$ क्या है?
DifficultTS EAMCET 2009
View Solutionजब धातु $A$ की एक छड़ को धातु $B$ के जलीय विलयन ($B^{2+}$ आयन की सांद्रता $1 \ M$ है) में $25 \ ^oC$ पर डुबोया जाता है,तो मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^o_{A^{2+}/A} = -0.76 \ V$ और $E^o_{B^{2+}/B} = +0.34 \ V$ हैं। क्या होगा?
Difficult
View Solutionदिए गए मानक इलेक्ट्रोड विभव:
$K^{+} / K = -2.93 \, V$,$Ag^{+} / Ag = 0.80 \, V$
$Hg^{2+} / Hg = 0.79 \, V$
$Mg^{2+} / Mg = -2.37 \, V$,$Cr^{3+} / Cr = -0.74 \, V$
इन धातुओं को उनकी अपचायक क्षमता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए।
$K^{+} / K = -2.93 \, V$,$Ag^{+} / Ag = 0.80 \, V$
$Hg^{2+} / Hg = 0.79 \, V$
$Mg^{2+} / Mg = -2.37 \, V$,$Cr^{3+} / Cr = -0.74 \, V$
इन धातुओं को उनकी अपचायक क्षमता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए।
Medium
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