ಘಟಕ 3 ವಿದ್ಯುತ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (ಪಠ್ಯಾಂತರ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು-1)

ಉತ್ತರ

${Mg}^{2+} \mid {Mg}$ ನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಿಭವವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಜಲಜನಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಬಂಧದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದು, ಇದನ್ನು ${Pt_{(s)}}, {H_2(g)}(1 {~atm}) \mid {H_(a q)}^{+}(1 {M})$ ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ಕೋಶವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ${Mg} \mid {MgSO_4}({aq} 1 {M})$ ಅನ್ನು ಆ್ಯನೋಡ್ ಆಗಿಯೂ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಜಲಜನಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಆಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

$$ {Mg}\left|{Mg}^{2+}({aq}, 1 {M}) \| {H}^{+}({aq}, 1 {M})\right| {H_2}({~g}, 1 \text { bar }), {Pt{(s)}} $$

ನಂತರ, ಕೋಶದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಅಳತೆಯ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಬಲವೇ ಮೆಗ್ನೀಶಿಯಮ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಿಭವವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

$\begin{array}{ll} & \mathrm{Mg}\left|\mathrm{Mg}^{2+}(1 \mathrm{M})\right|\left|\mathrm{H}^{+}(1 \mathrm{M})\right| \mathrm{H}2,(1 \mathrm{~atm}), \mathrm{Pt} \\ & \mathrm{E}{\text {cell }}^{\mathrm{o}}=\mathrm{E}{\mathrm{H}^{+}, 1 / 2 \mathrm{H}2}-\mathrm{E}{\mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{Mg}} \\ \text { Put } & \mathrm{E}{\mathrm{H}^{+}, 1 / 2 \mathrm{H}2}^o=0 . \\ \text { Hence, } \quad & \mathrm{E}{\mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{Mg}}^{\circ}=-\mathrm{E}_{\text {cell }}^o\end{array}$

ಉತ್ತರ

ಜಿಂಕ್ ತಾಮ್ರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದು ತಾಮ್ರ ಸಲ್ಫೇಟ್ ದ್ರಾವಣದಿಂದ ತಾಮ್ರವನ್ನು ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ:

$$ \mathrm{Zn}(s)+\mathrm{CuSO}_4(a q) \longrightarrow \mathrm{ZnSO}_4(a q)+\mathrm{Cu}(s) $$

ಹೀಗಾಗಿ, ಜಿಂಕ್ $\mathrm{CuSO}_4$ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ತಾಮ್ರ ಸಲ್ಫೇಟ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಜಿಂಕ್ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಉತ್ತರ

ಫೆರಸ್ ಅಯಾನುಗಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಎಂದರೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಬೇಕು:

$$ \mathrm{Fe}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{3+}+e^{-} ; \mathrm{E}_{\mathrm{ox}}^{\circ}=-0.77 \mathrm{~V} $$

$\mathrm{Fe}^{2+}$ ಅನ್ನು $\mathrm{Fe}^{3+}$ ಗೆ ಉತ್ಕರ್ಷಿಸಬಲ್ಲ ವಸ್ತುಗಳು ಕೇವಲ ಆ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅವು ಪ್ರಬಲ ಉತ್ಕರ್ಷಣಕಾರಿಗಳಾಗಿದ್ದು 0.77 V ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಪಕರ್ಷಣ ವಿಭವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ಕೋಶ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಬಲ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ $\mathrm{Fe}^{3+} / \mathrm{Fe}^{2+}$ ಕೆಳಗೆ ಇರುವ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಇದು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, $\mathrm{Br}_2, \mathrm{Cl}_2$ ಮತ್ತು $\mathrm{F}_2$.