Toolyard

विद्युत रसायन: अध्ययन गाइड

मुख्य विचार

विद्युतरसायन रासायनिक अभिक्रियाओं को विद्युत ऊर्जा से जोड़ता है। गैल्वैनिक सेल में स्वतः रेडॉक्स अभिक्रिया वोल्टता उत्पन्न करती है, और विद्युत अपघटन में प्रयुक्त धारा अभिक्रिया चलाती है।

  • ऑक्सीकरण एनोड पर और अपचयन कैथोड पर होता है। सेल विभव E°_सेल = E°_कैथोड − E°_एनोड है, और धनात्मक मान स्वतः सेल दर्शाता है।
  • मुक्त ऊर्जा ΔG° = −nFE° है, जहाँ F = 96 485 C/mol और n स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
  • मानक परिस्थितियों से हटकर नेर्न्स्ट समीकरण 25 °C पर E = E° − (0.0592 ÷ n) log₁₀ Q देता है।
  • विद्युत अपघटन का फैराडे नियम: इलेक्ट्रॉनों के मोल = It ÷ F, और जमा द्रव्यमान m = ItM ÷ (nF)।

मुख्य समीकरण

  • E°_cell = E°_cathode − E°_anode
  • ΔG° = −nFE°
  • E = E° − (0.0592 ÷ n) log₁₀ Q (25 °C)
  • m = ItM ÷ (nF)
  • F = 96 485 C/mol

हल किया हुआ उदाहरण

Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu के लिए E° = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V और ΔG° = −2 × 96 485 × 1.10 = −212 kJ/mol। [Zn²⁺] = 1.0 M और [Cu²⁺] = 0.010 M हो तो Q = 100 और E = 1.10 − (0.0592 ÷ 2) × log 100 = 1.10 − 0.059 = 1.04 V। 2.0 A पर 30 min तक तांबे का लेपन m = 2.0 × 1800 × 63.5 ÷ (2 × 96 485) = 1.2 g जमा करता है।

आम गलतियाँ

  • विभवों को गलत क्रम में घटाना, या अर्ध-अभिक्रिया को गुणांक से गुणा करने पर E° बदल देना।
  • यह भूल जाना कि नेर्न्स्ट और ΔG सूत्रों में n संतुलित समीकरण में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
  • एनोड और कैथोड में गड़बड़ी करना। ऑक्सीकरण हमेशा एनोड पर होता है, गैल्वैनिक और वैद्युत अपघटनी दोनों सेलों में।

अभ्यास

इस विषय के अभ्यास प्रश्नों से खुद को परखें: विद्युत रसायन

इस गाइड के टूल

और गाइड

मोलर द्रव्यमान कैसे निकालेंरासायनिक समीकरण कैसे संतुलित करेंतय मोलरता का विलयन कैसे बनाएँतनुकरण कैसे निकालें (C1V1 = C2V2)pH कैसे निकालेंअर्ध-आयु कैसे निकालेंआदर्श गैस नियम समझेंसीरियल डाइल्यूशन कैसे करेंसीमांत अभिकर्मक कैसे ढूँढेंमूलानुपाती सूत्र कैसे निकालेंमोलरता, मोललता और नॉर्मलता में अंतरmg/mL को मोलरता में और वापस कैसे बदलेंडाइल्यूशन फ़ैक्टर कैसे निकालेंग्राम को मोल में कैसे बदलेंQ = mcΔT का इस्तेमाल कैसे करेंनर्न्स्ट समीकरण का इस्तेमाल कैसे करेंऑस्मोलैरिटी कैसे निकालेंमोल और रससमीकरणमिति: अध्ययन गाइडविलयन और सांद्रता: अध्ययन गाइडगैसें: अध्ययन गाइडऊष्मारसायन: अध्ययन गाइडस्पेक्ट्रमिकी: अध्ययन गाइडअम्ल, क्षार और बफ़र: अध्ययन गाइडअभिक्रियाएँ और क्रियाविधि: अध्ययन गाइडबहुलक और जैव अणु: अध्ययन गाइडसूत्र और रससमीकरणमिति: अध्ययन गाइडऊष्मागतिकी: अध्ययन गाइड