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Electrochemistryवैद्युतरसायनElectrochemistry

Class 12 Chemistry · Chapter 2 · UP Boardकक्षा 12 रसायन विज्ञान · अध्याय 2 · यूपी बोर्डClass 12 Chemistry · Chapter 2 · UP Board

Built by analysing many years of real UP Board papers, and updated after every board exam. Beginner or topper, it is for everyone.कई वर्षों के असली यूपी बोर्ड पेपरों के विश्लेषण से बना, हर बोर्ड परीक्षा के बाद अपडेट। शुरुआत करने वाले हों या टॉपर, सबके लिए।Kai saalon ke asli UP Board papers ko analyse karke bana, har board exam ke baad update. Beginner ho ya topper, sabke liye.

📊 Based on 7 years (2019–2026) of UP Board papers, current syllabus: 40 sets readवर्तमान सिलेबस के 7 वर्षों (2019–2026) के यूपी बोर्ड पेपरों पर आधारित: 40 सेट पढ़े गएCurrent syllabus ke 7 saal (2019–2026) ke UP Board papers par based: 40 sets padhe (2019, 2020, 2022, 2023, 2024, 2025, 2026)

🔥 Most asked in this chapterइस अध्याय में सबसे ज़्यादा पूछे गएIs chapter mein sabse zyada aaye

Ranked by how many years each topic came in the paper. Tap a topic to jump to its notes.हर टॉपिक कितने वर्ष पेपर में आया, उसी क्रम में। टॉपिक पर टैप करें, नोट्स पर पहुँचें।Har topic kitne saal paper mein aaya, usi order mein. Topic par tap kijiye, notes par pahunchiye.

1Resistance, conductance, conductivity, molar conductivity, cell constantप्रतिरोध, चालकत्व, चालकता, मोलर चालकता, सेल स्थिरांकResistance, conductance, conductivity, molar conductivity, cell constant🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3, 4अंक: 1, 2, 3, 4Marks: 1, 2, 3, 4 · + in 1 model paper(s)+ 1 मॉडल पेपर में+ 1 model paper mein
2Electrode potential, standard hydrogen electrode (SHE), electrochemical seriesइलेक्ट्रोड विभव, मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (SHE), वैद्युतरासायनिक श्रेणीElectrode potential, standard hydrogen electrode (SHE), electrochemical series🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3, 4, 5अंक: 1, 2, 3, 4, 5Marks: 1, 2, 3, 4, 5
3Nernst equation and EMF numericalsनर्न्स्ट समीकरण तथा EMF के आंकिकNernst equation aur EMF numericals🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3, 4अंक: 1, 2, 3, 4Marks: 1, 2, 3, 4
4Kohlrausch's law of independent migration of ionsकोलराउश का आयनों के स्वतंत्र अभिगमन का नियमKohlrausch ka ions ke independent migration ka niyam🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 2, 3, 4अंक: 2, 3, 4Marks: 2, 3, 4 · + in 1 model paper(s)+ 1 मॉडल पेपर में+ 1 model paper mein
5Gibbs energy and equilibrium constant from cell EMFसेल EMF से गिब्ज़ ऊर्जा तथा साम्य स्थिरांकCell EMF se Gibbs energy aur equilibrium constant🔥 Asked in 6 of 7 years🔥 7 में से 6 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 6/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 2, 3, 5अंक: 2, 3, 5Marks: 2, 3, 5
6Variation of conductivity and molar conductivity with concentrationसांद्रता के साथ चालकता तथा मोलर चालकता में परिवर्तनConcentration ke saath conductivity aur molar conductivity mein badlav🔥 Asked in 6 of 7 years🔥 7 में से 6 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 6/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3, 4अंक: 1, 2, 3, 4Marks: 1, 2, 3, 4
Show all 12 topicsसभी 12 टॉपिक देखेंSaare 12 topics dekhiye
7Galvanic cell, salt bridge, galvanic vs electrolytic cellगैल्वैनी सेल, लवण सेतु, गैल्वैनी तथा वैद्युत-अपघटनी सेलGalvanic cell, salt bridge, galvanic vs electrolytic cell🔥 Asked in 5 of 7 years🔥 7 में से 5 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 5/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3अंक: 1, 2, 3Marks: 1, 2, 3
8Batteries: dry cell, mercury cell, lead storage batteryबैटरियाँ: शुष्क सेल, मर्करी सेल, लेड संचायक बैटरीBatteries: dry cell, mercury cell, lead storage batteryAsked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1, 2, 3, 4अंक: 1, 2, 3, 4Marks: 1, 2, 3, 4
9Electrolysis and Faraday's laws (with products of electrolysis)वैद्युत अपघटन तथा फैराडे के नियम (वैद्युत अपघटन के उत्पाद सहित)Electrolysis aur Faraday ke niyam (electrolysis ke products ke saath)Asked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 2, 3, 4अंक: 2, 3, 4Marks: 2, 3, 4
10Fuel cells (H₂–O₂ fuel cell)ईंधन सेल (H₂–O₂ ईंधन सेल)Fuel cells (H₂–O₂ fuel cell)Asked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 2, 4अंक: 2, 4Marks: 2, 4 · + in 1 model paper(s)+ 1 मॉडल पेपर में+ 1 model paper mein
11Corrosion and its preventionसंक्षारण तथा उसकी रोकथामCorrosion aur uski rokthaamAsked in 1 of 7 years7 में से 1 वर्ष पूछा गयाAaya hai 1/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
Marks: 1अंक: 1Marks: 1
12Products of electrolysisNot asked yetअभी तक नहीं पूछा गयाAbhi tak nahi aaya
🟢 PASSपासPASS

Haven't studied anything? Read just this much and you will pass.कुछ नहीं पढ़ा? बस इतना पढ़ लीजिए, पास हो जाएँगे।Kuch nahi padha? Bas itna padh lijiye, pass ho jayenge.

👉 Read this firstसबसे पहले यह पढ़ेंSabse pehle yeh padhiye

Begin with E°cell = E°cathode − E°anode and the Nernst equation: EMF numericals come almost every year. Next learn conductivity, molar conductivity and cell constant with their units, and Kohlrausch's law with the acetic acid example. These three areas carry most of this chapter's marks.शुरुआत E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड तथा नर्न्स्ट समीकरण से कीजिए: EMF के आंकिक लगभग हर वर्ष आते हैं। फिर चालकता, मोलर चालकता तथा सेल स्थिरांक मात्रकों सहित, और ऐसीटिक अम्ल के उदाहरण के साथ कोलराउश का नियम पढ़िए। इस अध्याय के अधिकतर अंक इन्हीं तीन भागों से आते हैं।Shuruaat E°cell = E°cathode − E°anode aur Nernst equation se kijiye: EMF ke numericals lagbhag har saal aate hain. Phir conductivity, molar conductivity aur cell constant units ke saath, aur acetic acid wale example ke saath Kohlrausch ka niyam padhiye. Is chapter ke zyada tar marks inhi teen hisson se aate hain.

🏅 Pass-guarantee minimumपास होने के लिए न्यूनतमPass hone ke liye minimum

  • Learn E°cell = E°cathode − E°anode. Practise: Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V.
  • Learn the Nernst equation at 298 K: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q. Practise one cell with unequal concentrations.
  • Learn the definitions and units: κ (S cm⁻¹), Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹), cell constant G* = l/A = κ × R.
  • Learn Kohlrausch's law statement and the acetic acid trick: Λ°m(HAc) = Λ°m(NaAc) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  • Learn ΔG° = −nFE° and log K = nE°/0.059; practise the Daniell cell (ΔG° = −212.27 kJ mol⁻¹).
  • Learn in one line each: κ falls and Λm rises on dilution; SHE has E° = 0; salt bridge keeps solutions neutral.
  • E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड याद कीजिए। अभ्यास: Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V।
  • 298 K पर नर्न्स्ट समीकरण: Eसेल = E°सेल − (0.059/n) log Q। असमान सांद्रता वाला एक सेल हल कीजिए।
  • परिभाषाएँ व मात्रक: κ (S cm⁻¹), Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹), सेल स्थिरांक G* = l/A = κ × R।
  • कोलराउश नियम का कथन तथा ऐसीटिक अम्ल का तरीका: Λ°m(HAc) = Λ°m(NaAc) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl)।
  • ΔG° = −nFE° तथा log K = nE°/0.059; डेनियल सेल का अभ्यास (ΔG° = −212.27 kJ mol⁻¹)।
  • एक-एक पंक्ति में: तनुता पर κ घटती तथा Λm बढ़ती है; SHE का E° = 0; लवण सेतु विलयनों को उदासीन रखता है।
  • E°cell = E°cathode − E°anode yaad kijiye. Practice: Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V.
  • 298 K par Nernst equation: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q. Unequal concentration wala ek cell solve kijiye.
  • Definitions aur units: κ (S cm⁻¹), Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹), cell constant G* = l/A = κ × R.
  • Kohlrausch ke niyam ka statement aur acetic acid wala trick: Λ°m(HAc) = Λ°m(NaAc) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  • ΔG° = −nFE° aur log K = nE°/0.059; Daniell cell ki practice (ΔG° = −212.27 kJ mol⁻¹).
  • Ek-ek line mein: dilution par κ ghatti aur Λm badhti hai; SHE ka E° = 0; salt bridge solutions ko neutral rakhta hai.

🎯 1-mark facts that keep comingबार-बार आने वाले 1 अंक के तथ्यBaar baar aane wale 1 mark facts

  • E° of SHE = 0.00 V at all temperatures.
  • Most negative E° = strongest reducing agent (Li); most positive = strongest oxidising agent (F₂).
  • Among Fe, Zn, Ni, Cu, zinc is the most active metal.
  • Daniell cell E°cell = 1.10 V.
  • SI unit of resistivity: Ω m; of conductivity: S m⁻¹; of molar conductivity: S m² mol⁻¹; of cell constant: m⁻¹.
  • On dilution, specific conductance decreases and molar conductivity increases.
  • Removing the salt bridge makes the cell voltage drop to zero.
  • Mercury cell gives a constant 1.35 V; lead storage battery uses 38% H₂SO₄.
  • Zinc plating (galvanisation) gives the most durable protection to iron.
  • 1 F = 96487 C mol⁻¹ (charge of 1 mol electrons).
  • SHE का E° सभी तापों पर 0.00 V।
  • सबसे ऋणात्मक E° = सबसे प्रबल अपचायक (Li); सबसे धनात्मक = सबसे प्रबल ऑक्सीकारक (F₂)।
  • Fe, Zn, Ni, Cu में जस्ता सबसे सक्रिय धातु है।
  • डेनियल सेल का E°सेल = 1.10 V।
  • SI मात्रक: प्रतिरोधकता Ω m; चालकता S m⁻¹; मोलर चालकता S m² mol⁻¹; सेल स्थिरांक m⁻¹।
  • तनुता पर विशिष्ट चालकत्व घटता तथा मोलर चालकता बढ़ती है।
  • लवण सेतु हटाने पर सेल की वोल्टता शून्य हो जाती है।
  • मर्करी सेल स्थिर 1.35 V देता है; लेड संचायक बैटरी में 38% H₂SO₄ होता है।
  • जस्ते का लेपन (यशदलेपन) लोहे को सबसे टिकाऊ सुरक्षा देता है।
  • 1 F = 96487 C mol⁻¹ (1 mol इलेक्ट्रॉनों का आवेश)।
  • SHE ka E° har temperature par 0.00 V.
  • Sabse negative E° = sabse strong reducing agent (Li); sabse positive = sabse strong oxidising agent (F₂).
  • Fe, Zn, Ni, Cu mein zinc sabse active metal hai.
  • Daniell cell ka E°cell = 1.10 V.
  • SI units: resistivity Ω m; conductivity S m⁻¹; molar conductivity S m² mol⁻¹; cell constant m⁻¹.
  • Dilution par specific conductance ghatta aur molar conductivity badhti hai.
  • Salt bridge hatane par cell ka voltage zero ho jaata hai.
  • Mercury cell constant 1.35 V deta hai; lead storage battery mein 38% H₂SO₄ hota hai.
  • Zinc plating (galvanisation) lohe ko sabse tikaau suraksha deti hai.
  • 1 F = 96487 C mol⁻¹ (1 mol electrons ka charge).
🟡 SCOREस्कोरSCORE

The questions that come every year, with model answers. Most asked first.हर साल आने वाले प्रश्न, आदर्श उत्तरों के साथ। सबसे ज़्यादा पूछे गए पहले।Har saal aane wale sawaal, model answers ke saath. Sabse zyada aaye pehle.

Electrode potential, standard hydrogen electrode (SHE), electrochemical seriesइलेक्ट्रोड विभव, मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (SHE), वैद्युतरासायनिक श्रेणीElectrode potential, standard hydrogen electrode (SHE), electrochemical series

🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
  • Electrode potential: the potential difference that develops between a metal (electrode) and the solution of its ions. By IUPAC convention we use reduction potential (Mⁿ⁺ + ne⁻ → M).
  • Standard electrode potential (E°): electrode potential when all ions are at 1 M (unit activity), gases at 1 bar, and temperature 298 K.
  • Factors affecting electrode potential: nature of the metal and its ions, concentration of ions in solution, temperature (and gas pressure for gas electrodes).
  • The potential of a single half-cell cannot be measured alone; it is measured against a reference electrode, the SHE, whose E° is taken as 0.00 V at all temperatures.
  • SHE: a platinum foil coated with finely divided platinum (platinum black), dipped in an acid solution with H⁺ at 1 M, with pure H₂ gas at 1 bar bubbled over it. Written as Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M). Reaction: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g).
  • E°cell = E°cathode − E°anode = E°right − E°left (both as reduction potentials).
  • Electrochemical series: electrodes arranged in order of their E°. More negative E° → stronger reducing agent, more active metal (Li −3.05 V, the strongest reducing agent). More positive E° → stronger oxidising agent (F₂ +2.87 V, the strongest).
  • Values to remember: Zn²⁺/Zn −0.76 V, Fe²⁺/Fe −0.44 V, Cu²⁺/Cu +0.34 V, Ag⁺/Ag +0.80 V, Mg²⁺/Mg −2.36 V. Among Fe, Zn, Ni, Cu the most active (most negative E°) is Zn.
  • A metal with lower E° displaces a metal with higher E° from its salt solution: so CuSO₄ cannot be stored in a zinc pot (Zn reduces Cu²⁺).
  • इलेक्ट्रोड विभव: धातु (इलेक्ट्रोड) तथा उसके आयनों के विलयन के बीच उत्पन्न विभवांतर। IUPAC परिपाटी में अपचयन विभव लेते हैं (Mⁿ⁺ + ne⁻ → M)।
  • मानक इलेक्ट्रोड विभव (E°): जब सभी आयन 1 M (इकाई सक्रियता), गैसें 1 bar तथा ताप 298 K हो, तब का इलेक्ट्रोड विभव।
  • इलेक्ट्रोड विभव को प्रभावित करने वाले कारक: धातु तथा उसके आयनों की प्रकृति, विलयन में आयनों की सांद्रता, ताप (गैस इलेक्ट्रोड में गैस का दाब)।
  • किसी अकेले अर्ध-सेल का विभव नहीं मापा जा सकता; इसे संदर्भ इलेक्ट्रोड SHE के सापेक्ष मापते हैं, जिसका E° सभी तापों पर 0.00 V माना जाता है।
  • SHE: बारीक प्लैटिनम (प्लैटिनम ब्लैक) से लेपित प्लैटिनम पन्नी, जो 1 M H⁺ वाले अम्ल विलयन में डूबी है और जिस पर 1 bar की शुद्ध H₂ गैस प्रवाहित की जाती है। संकेत: Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M)। अभिक्रिया: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g)।
  • E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड = E°दायाँ − E°बायाँ (दोनों अपचयन विभव)।
  • वैद्युतरासायनिक श्रेणी: इलेक्ट्रोडों को E° के क्रम में रखना। अधिक ऋणात्मक E° → प्रबल अपचायक, अधिक सक्रिय धातु (Li −3.05 V, सबसे प्रबल अपचायक)। अधिक धनात्मक E° → प्रबल ऑक्सीकारक (F₂ +2.87 V, सबसे प्रबल)।
  • याद रखें: Zn²⁺/Zn −0.76 V, Fe²⁺/Fe −0.44 V, Cu²⁺/Cu +0.34 V, Ag⁺/Ag +0.80 V, Mg²⁺/Mg −2.36 V। Fe, Zn, Ni, Cu में सबसे सक्रिय (सबसे ऋणात्मक E°) Zn है।
  • कम E° वाली धातु अधिक E° वाली धातु को उसके लवण विलयन से विस्थापित करती है: इसलिए CuSO₄ को जस्ते के पात्र में नहीं रख सकते (Zn, Cu²⁺ का अपचयन कर देता है)।
  • Electrode potential: metal (electrode) aur uske ions ke solution ke beech banne wala potential difference. IUPAC convention mein reduction potential lete hain (Mⁿ⁺ + ne⁻ → M).
  • Standard electrode potential (E°): jab sab ions 1 M (unit activity), gases 1 bar aur temperature 298 K ho, tab ka electrode potential.
  • Electrode potential ko affect karne wale factors: metal aur uske ions ki nature, solution mein ions ka concentration, temperature (gas electrode mein gas ka pressure).
  • Akele half-cell ka potential nahi naap sakte; ise reference electrode SHE ke saapeksh naapte hain, jiska E° har temperature par 0.00 V maana jaata hai.
  • SHE: platinum black se coated platinum foil, jo 1 M H⁺ wale acid solution mein dooba hai aur jispar 1 bar ki pure H₂ gas bubble ki jaati hai. Likhte hain: Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M). Reaction: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g).
  • E°cell = E°cathode − E°anode = E°right − E°left (dono reduction potential).
  • Electrochemical series: electrodes ko E° ke order mein rakhna. Zyada negative E° → strong reducing agent, zyada active metal (Li −3.05 V, sabse strong reducing agent). Zyada positive E° → strong oxidising agent (F₂ +2.87 V, sabse strong).
  • Yaad rakhiye: Zn²⁺/Zn −0.76 V, Fe²⁺/Fe −0.44 V, Cu²⁺/Cu +0.34 V, Ag⁺/Ag +0.80 V, Mg²⁺/Mg −2.36 V. Fe, Zn, Ni, Cu mein sabse active (sabse negative E°) Zn hai.
  • Kam E° wali metal zyada E° wali metal ko uske salt solution se hata deti hai: isliye CuSO₄ ko zinc ke bartan mein nahi rakh sakte (Zn, Cu²⁺ ko reduce kar deta hai).
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
E°cell = E°cathode − E°anode = E°right − E°left
SHE: E°(H⁺/½H₂) = 0.00 V
H₂ (1 bar)Pt foil(Pt black)Pt wireH⁺(aq), 1 M (a = 1)acid
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Define standard electrode potential. Calculate E°cell for Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V).मानक इलेक्ट्रोड विभव की परिभाषा दीजिए। Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu के लिए E°सेल ज्ञात कीजिए (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V)।Standard electrode potential define kijiye. Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu ke liye E°cell nikaliye (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V).

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Standard electrode potential: the reduction potential of an electrode when ion concentrations are 1 M, gases at 1 bar and temperature 298 K, measured against SHE.
  • Anode (left, oxidation): Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cathode (right, reduction): Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu.
  • E°cell = E°cathode − E°anode = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V.
  • मानक इलेक्ट्रोड विभव: 1 M आयन सांद्रता, 1 bar गैस दाब तथा 298 K पर SHE के सापेक्ष मापा गया इलेक्ट्रोड का अपचयन विभव।
  • ऐनोड (बायाँ, ऑक्सीकरण): Zn → Zn²⁺ + 2e⁻। कैथोड (दायाँ, अपचयन): Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu।
  • E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V।
  • Standard electrode potential: 1 M ion concentration, 1 bar gas pressure aur 298 K par SHE ke saapeksh naapa gaya electrode ka reduction potential.
  • Anode (left, oxidation): Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cathode (right, reduction): Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu.
  • E°cell = E°cathode − E°anode = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 5 marks5 अंक5 marks

Describe the standard hydrogen electrode with a labelled diagram.मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का नामांकित चित्र सहित वर्णन कीजिए।Standard hydrogen electrode ka labelled diagram ke saath varnan kijiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Construction: a platinum foil coated with platinum black is fixed to a platinum wire sealed in a glass tube.
  • The foil is dipped in an acidic solution in which H⁺ concentration is 1 M (unit activity).
  • Pure hydrogen gas at 1 bar pressure is bubbled continuously around the foil.
  • Notation: Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M). Half reaction: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g).
  • Its standard electrode potential is taken as zero at all temperatures; it is the reference for measuring all other E° values.
  • Draw: beaker of acid, glass tube with H₂ inlet, Pt foil at the bottom, Pt wire coming out (see diagram).
  • रचना: प्लैटिनम ब्लैक से लेपित प्लैटिनम पन्नी, काँच की नली में सील किए प्लैटिनम तार से जुड़ी होती है।
  • पन्नी को ऐसे अम्लीय विलयन में डुबाते हैं जिसमें H⁺ की सांद्रता 1 M (इकाई सक्रियता) हो।
  • 1 bar दाब पर शुद्ध हाइड्रोजन गैस पन्नी के चारों ओर लगातार प्रवाहित की जाती है।
  • संकेत: Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M)। अर्ध-अभिक्रिया: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g)।
  • इसका मानक इलेक्ट्रोड विभव सभी तापों पर शून्य माना जाता है; अन्य सभी E° इसी के सापेक्ष मापे जाते हैं।
  • चित्र: अम्ल का बीकर, H₂ प्रवेश वाली काँच की नली, नीचे Pt पन्नी, बाहर निकलता Pt तार (चित्र देखें)।
  • Banawat: platinum black se coated platinum foil, glass tube mein seal kiye platinum wire se judi hoti hai.
  • Foil ko aise acidic solution mein dubate hain jismein H⁺ ka concentration 1 M (unit activity) ho.
  • 1 bar pressure par pure hydrogen gas foil ke chaaron taraf lagatar bubble ki jaati hai.
  • Notation: Pt(s) | H₂(g, 1 bar) | H⁺(aq, 1 M). Half reaction: H⁺(aq) + e⁻ → ½H₂(g).
  • Iska standard electrode potential har temperature par zero maana jaata hai; baaki sab E° isi ke saapeksh naapte hain.
  • Diagram: acid ka beaker, H₂ inlet wali glass tube, neeche Pt foil, bahar nikalta Pt wire (diagram dekhiye).

💡 Never change the sign of E° when you use it as the anode value; the formula E°cathode − E°anode already takes care of it.ऐनोड का E° रखते समय उसका चिह्न स्वयं न बदलें; सूत्र E°कैथोड − E°ऐनोड यह कार्य कर देता है।Anode ka E° rakhte waqt uska sign khud mat badaliye; formula E°cathode − E°anode yeh kaam kar deta hai.

Nernst equation and EMF numericalsनर्न्स्ट समीकरण तथा EMF के आंकिकNernst equation aur EMF numericals

🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
  • Nernst equation gives the electrode potential (or cell EMF) at any concentration.
  • For an electrode Mⁿ⁺(aq) + ne⁻ → M(s): E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺]).
  • At 298 K, using R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ and F = 96487 C mol⁻¹: E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺]).
  • For a cell reaction aA + bB → cC + dD: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q, where Q = [C]ᶜ[D]ᵈ/([A]ᵃ[B]ᵇ). Pure solids and liquids are not written in Q.
  • Daniell cell: Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).
  • n = number of electrons transferred in the balanced cell reaction (take it from the balanced equation, e.g. Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag has n = 2).
  • Use (application): to find EMF at non-standard concentrations, to find unknown ion concentration or pH, and to find the equilibrium constant (at equilibrium Ecell = 0, so E°cell = (0.059/n) log Kc).
  • नर्न्स्ट समीकरण किसी भी सांद्रता पर इलेक्ट्रोड विभव (या सेल EMF) देता है।
  • इलेक्ट्रोड Mⁿ⁺(aq) + ne⁻ → M(s) के लिए: E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺])।
  • 298 K पर, R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ तथा F = 96487 C mol⁻¹ लेकर: E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺])।
  • सेल अभिक्रिया aA + bB → cC + dD के लिए: Eसेल = E°सेल − (0.059/n) log Q, जहाँ Q = [C]ᶜ[D]ᵈ/([A]ᵃ[B]ᵇ)। शुद्ध ठोस व द्रव Q में नहीं लिखते।
  • डेनियल सेल: Eसेल = E°सेल − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺])।
  • n = संतुलित सेल अभिक्रिया में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉन (संतुलित समीकरण से लें, जैसे Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag में n = 2)।
  • उपयोग: अमानक सांद्रता पर EMF ज्ञात करना, अज्ञात आयन सांद्रता या pH ज्ञात करना, तथा साम्य स्थिरांक ज्ञात करना (साम्य पर Eसेल = 0, अतः E°सेल = (0.059/n) log Kc)।
  • Nernst equation kisi bhi concentration par electrode potential (ya cell EMF) deta hai.
  • Electrode Mⁿ⁺(aq) + ne⁻ → M(s) ke liye: E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺]).
  • 298 K par, R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹ aur F = 96487 C mol⁻¹ lekar: E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺]).
  • Cell reaction aA + bB → cC + dD ke liye: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q, jahan Q = [C]ᶜ[D]ᵈ/([A]ᵃ[B]ᵇ). Pure solids aur liquids Q mein nahi likhte.
  • Daniell cell: Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).
  • n = balanced cell reaction mein transfer hue electrons (balanced equation se lijiye, jaise Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag mein n = 2).
  • Use: non-standard concentration par EMF nikalna, unknown ion concentration ya pH nikalna, aur equilibrium constant nikalna (equilibrium par Ecell = 0, to E°cell = (0.059/n) log Kc).
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺])
At 298 K: E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺])
Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q
Daniell: Ecell = 1.10 − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺])
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

Calculate the EMF of the cell Cu | Cu²⁺(1 M) || Ag⁺(0.01 M) | Ag at 298 K (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V).298 K पर सेल Cu | Cu²⁺(1 M) || Ag⁺(0.01 M) | Ag का EMF ज्ञात कीजिए (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V)।298 K par cell Cu | Cu²⁺(1 M) || Ag⁺(0.01 M) | Ag ka EMF nikaliye (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V).

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Cell reaction: Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s); n = 2.
  • E°cell = 0.80 − 0.34 = 0.46 V.
  • Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Cu²⁺]/[Ag⁺]²) = 0.46 − 0.0295 log(1/(0.01)²)
  • = 0.46 − 0.0295 × log(10⁴) = 0.46 − 0.0295 × 4 = 0.46 − 0.118
  • Ecell ≈ 0.342 V.
  • सेल अभिक्रिया: Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s); n = 2।
  • E°सेल = 0.80 − 0.34 = 0.46 V।
  • Eसेल = E°सेल − (0.059/2) log([Cu²⁺]/[Ag⁺]²) = 0.46 − 0.0295 log(1/(0.01)²)
  • = 0.46 − 0.0295 × log(10⁴) = 0.46 − 0.0295 × 4 = 0.46 − 0.118
  • Eसेल ≈ 0.342 V।
  • Cell reaction: Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s); n = 2.
  • E°cell = 0.80 − 0.34 = 0.46 V.
  • Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Cu²⁺]/[Ag⁺]²) = 0.46 − 0.0295 log(1/(0.01)²)
  • = 0.46 − 0.0295 × log(10⁴) = 0.46 − 0.0295 × 4 = 0.46 − 0.118
  • Ecell ≈ 0.342 V.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Write the Nernst equation and one of its applications.नर्न्स्ट समीकरण लिखिए तथा इसका एक अनुप्रयोग बताइए।Nernst equation likhiye aur iska ek application batayiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • For Mⁿ⁺ + ne⁻ → M: E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺]); at 298 K, E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺]).
  • For a cell: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q.
  • Application: it gives the equilibrium constant of the cell reaction, because at equilibrium Ecell = 0 and log Kc = nE°cell/0.059. (It also gives EMF at any concentration and pH of a solution.)
  • Mⁿ⁺ + ne⁻ → M के लिए: E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺]); 298 K पर E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺])।
  • सेल के लिए: Eसेल = E°सेल − (0.059/n) log Q।
  • अनुप्रयोग: इससे सेल अभिक्रिया का साम्य स्थिरांक मिलता है, क्योंकि साम्य पर Eसेल = 0 तथा log Kc = nE°सेल/0.059। (इससे किसी भी सांद्रता पर EMF तथा विलयन का pH भी मिलता है।)
  • Mⁿ⁺ + ne⁻ → M ke liye: E = E° − (RT/nF) ln(1/[Mⁿ⁺]); 298 K par E = E° − (0.059/n) log(1/[Mⁿ⁺]).
  • Cell ke liye: Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q.
  • Application: isse cell reaction ka equilibrium constant milta hai, kyunki equilibrium par Ecell = 0 aur log Kc = nE°cell/0.059. (Isse kisi bhi concentration par EMF aur solution ka pH bhi milta hai.)

💡 Q always has the PRODUCT ions on top and reactant ions below, each raised to its coefficient; write the balanced cell reaction first.Q में ऊपर उत्पाद आयन तथा नीचे अभिकारक आयन, प्रत्येक अपने गुणांक की घात के साथ; पहले संतुलित सेल अभिक्रिया लिखें।Q mein upar PRODUCT ions aur neeche reactant ions, har ek apne coefficient ki power ke saath; pehle balanced cell reaction likhiye.

Resistance, conductance, conductivity, molar conductivity, cell constantप्रतिरोध, चालकत्व, चालकता, मोलर चालकता, सेल स्थिरांकResistance, conductance, conductivity, molar conductivity, cell constant

🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
  • Resistance R = ρ(l/A). ρ = resistivity (specific resistance), unit Ω m (SI) or Ω cm.
  • Conductance G = 1/R, unit siemens (S) = Ω⁻¹.
  • Conductivity κ (kappa, specific conductance) = 1/ρ. It is the conductance of a solution of 1 m length and 1 m² area (or 1 cm cube). Unit: S m⁻¹ (SI) or S cm⁻¹; 1 S cm⁻¹ = 100 S m⁻¹.
  • Cell constant G* = l/A (distance between electrodes ÷ area). Unit m⁻¹ or cm⁻¹. κ = G*/R, so G* = κ × R. It is found using a KCl solution of known κ.
  • Molar conductivity Λm = κ/c: the conductivity of a volume of solution containing 1 mol of electrolyte. With κ in S cm⁻¹ and c in mol L⁻¹: Λm = κ × 1000/c, unit S cm² mol⁻¹. In SI: S m² mol⁻¹ (1 S m² mol⁻¹ = 10⁴ S cm² mol⁻¹).
  • Conductivity is measured with a conductivity cell and AC (alternating current) Wheatstone bridge, to avoid electrolysis at the electrodes.
  • MCQ fact: SI unit of resistivity ρ is Ω m; unit of cell constant is m⁻¹.
  • प्रतिरोध R = ρ(l/A)। ρ = प्रतिरोधकता (विशिष्ट प्रतिरोध), मात्रक Ω m (SI) या Ω cm।
  • चालकत्व G = 1/R, मात्रक सीमेन्स (S) = Ω⁻¹।
  • चालकता κ (कापा, विशिष्ट चालकत्व) = 1/ρ। यह 1 m लंबाई तथा 1 m² क्षेत्रफल (या 1 cm घन) वाले विलयन का चालकत्व है। मात्रक: S m⁻¹ (SI) या S cm⁻¹; 1 S cm⁻¹ = 100 S m⁻¹।
  • सेल स्थिरांक G* = l/A (इलेक्ट्रोडों के बीच की दूरी ÷ क्षेत्रफल)। मात्रक m⁻¹ या cm⁻¹। κ = G*/R, अतः G* = κ × R। इसे ज्ञात κ वाले KCl विलयन से निकालते हैं।
  • मोलर चालकता Λm = κ/c: 1 mol विद्युत-अपघट्य वाले विलयन के आयतन की चालकता। κ (S cm⁻¹) तथा c (mol L⁻¹) में: Λm = κ × 1000/c, मात्रक S cm² mol⁻¹। SI में: S m² mol⁻¹ (1 S m² mol⁻¹ = 10⁴ S cm² mol⁻¹)।
  • चालकता चालकता-सेल तथा प्रत्यावर्ती धारा (AC) व्हीटस्टोन सेतु से मापते हैं, ताकि इलेक्ट्रोडों पर वैद्युत अपघटन न हो।
  • MCQ तथ्य: प्रतिरोधकता ρ का SI मात्रक Ω m; सेल स्थिरांक का मात्रक m⁻¹।
  • Resistance R = ρ(l/A). ρ = resistivity (specific resistance), unit Ω m (SI) ya Ω cm.
  • Conductance G = 1/R, unit siemens (S) = Ω⁻¹.
  • Conductivity κ (kappa, specific conductance) = 1/ρ. Yeh 1 m lambai aur 1 m² area (ya 1 cm cube) wale solution ka conductance hai. Unit: S m⁻¹ (SI) ya S cm⁻¹; 1 S cm⁻¹ = 100 S m⁻¹.
  • Cell constant G* = l/A (electrodes ke beech doori ÷ area). Unit m⁻¹ ya cm⁻¹. κ = G*/R, to G* = κ × R. Ise known κ wale KCl solution se nikalte hain.
  • Molar conductivity Λm = κ/c: 1 mol electrolyte wale solution ke volume ki conductivity. κ (S cm⁻¹) aur c (mol L⁻¹) mein: Λm = κ × 1000/c, unit S cm² mol⁻¹. SI mein: S m² mol⁻¹ (1 S m² mol⁻¹ = 10⁴ S cm² mol⁻¹).
  • Conductivity ko conductivity cell aur AC (alternating current) Wheatstone bridge se naapte hain, taaki electrodes par electrolysis na ho.
  • MCQ fact: resistivity ρ ka SI unit Ω m; cell constant ka unit m⁻¹.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
R = ρ l/A, G = 1/R, κ = 1/ρ
G* = l/A = κ × R
Λm = κ/c (SI); Λm = κ × 1000/c (κ in S cm⁻¹, c in mol L⁻¹) → S cm² mol⁻¹
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

The resistance of a conductivity cell with 0.1 mol L⁻¹ KCl is 100 Ω. With 0.02 mol L⁻¹ KCl it is 520 Ω. The conductivity of 0.1 mol L⁻¹ KCl is 1.29 S m⁻¹. Find the cell constant, and the conductivity and molar conductivity of 0.02 mol L⁻¹ KCl.0.1 mol L⁻¹ KCl के साथ चालकता-सेल का प्रतिरोध 100 Ω है। 0.02 mol L⁻¹ KCl के साथ यह 520 Ω है। 0.1 mol L⁻¹ KCl की चालकता 1.29 S m⁻¹ है। सेल स्थिरांक तथा 0.02 mol L⁻¹ KCl की चालकता व मोलर चालकता ज्ञात कीजिए।0.1 mol L⁻¹ KCl ke saath conductivity cell ka resistance 100 Ω hai. 0.02 mol L⁻¹ KCl ke saath yeh 520 Ω hai. 0.1 mol L⁻¹ KCl ki conductivity 1.29 S m⁻¹ hai. Cell constant aur 0.02 mol L⁻¹ KCl ki conductivity aur molar conductivity nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Cell constant G* = κ × R = 1.29 S m⁻¹ × 100 Ω = 129 m⁻¹ (= 1.29 cm⁻¹).
  • Conductivity of 0.02 M KCl: κ = G*/R = 129/520 = 0.248 S m⁻¹.
  • c = 0.02 mol L⁻¹ = 0.02 × 1000 mol m⁻³ = 20 mol m⁻³.
  • Λm = κ/c = 0.248/20 = 124 × 10⁻⁴ S m² mol⁻¹ = 124 S cm² mol⁻¹.
  • सेल स्थिरांक G* = κ × R = 1.29 S m⁻¹ × 100 Ω = 129 m⁻¹ (= 1.29 cm⁻¹)।
  • 0.02 M KCl की चालकता: κ = G*/R = 129/520 = 0.248 S m⁻¹।
  • c = 0.02 mol L⁻¹ = 0.02 × 1000 mol m⁻³ = 20 mol m⁻³।
  • Λm = κ/c = 0.248/20 = 124 × 10⁻⁴ S m² mol⁻¹ = 124 S cm² mol⁻¹।
  • Cell constant G* = κ × R = 1.29 S m⁻¹ × 100 Ω = 129 m⁻¹ (= 1.29 cm⁻¹).
  • 0.02 M KCl ki conductivity: κ = G*/R = 129/520 = 0.248 S m⁻¹.
  • c = 0.02 mol L⁻¹ = 0.02 × 1000 mol m⁻³ = 20 mol m⁻³.
  • Λm = κ/c = 0.248/20 = 124 × 10⁻⁴ S m² mol⁻¹ = 124 S cm² mol⁻¹.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

A column of 0.05 mol L⁻¹ NaOH solution, 1 cm in diameter and 50 cm long, has a resistance of 5.55 × 10³ Ω. Find its resistivity, conductivity and molar conductivity.0.05 mol L⁻¹ NaOH विलयन के 1 cm व्यास तथा 50 cm लंबे स्तंभ का प्रतिरोध 5.55 × 10³ Ω है। इसकी प्रतिरोधकता, चालकता तथा मोलर चालकता ज्ञात कीजिए।0.05 mol L⁻¹ NaOH solution ke 1 cm diameter aur 50 cm lambe column ka resistance 5.55 × 10³ Ω hai. Iski resistivity, conductivity aur molar conductivity nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • A = πr² = 3.14 × (0.5 cm)² = 0.785 cm²; l = 50 cm.
  • ρ = RA/l = 5.55 × 10³ × 0.785/50 ≈ 87.1 Ω cm.
  • κ = 1/ρ = 1/87.1 ≈ 0.01148 S cm⁻¹.
  • Λm = κ × 1000/c = 0.01148 × 1000/0.05 ≈ 229.6 S cm² mol⁻¹.
  • A = πr² = 3.14 × (0.5 cm)² = 0.785 cm²; l = 50 cm।
  • ρ = RA/l = 5.55 × 10³ × 0.785/50 ≈ 87.1 Ω cm।
  • κ = 1/ρ = 1/87.1 ≈ 0.01148 S cm⁻¹।
  • Λm = κ × 1000/c = 0.01148 × 1000/0.05 ≈ 229.6 S cm² mol⁻¹।
  • A = πr² = 3.14 × (0.5 cm)² = 0.785 cm²; l = 50 cm.
  • ρ = RA/l = 5.55 × 10³ × 0.785/50 ≈ 87.1 Ω cm.
  • κ = 1/ρ = 1/87.1 ≈ 0.01148 S cm⁻¹.
  • Λm = κ × 1000/c = 0.01148 × 1000/0.05 ≈ 229.6 S cm² mol⁻¹.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

The conductivity of 0.20 M KCl at 298 K is 0.0248 S cm⁻¹. Calculate its molar conductivity.298 K पर 0.20 M KCl की चालकता 0.0248 S cm⁻¹ है। इसकी मोलर चालकता ज्ञात कीजिए।298 K par 0.20 M KCl ki conductivity 0.0248 S cm⁻¹ hai. Iski molar conductivity nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Λm = κ × 1000/c = 0.0248 × 1000/0.20
  • Λm = 124 S cm² mol⁻¹.
  • Λm = κ × 1000/c = 0.0248 × 1000/0.20
  • Λm = 124 S cm² mol⁻¹।
  • Λm = κ × 1000/c = 0.0248 × 1000/0.20
  • Λm = 124 S cm² mol⁻¹.

💡 Keep units together: S cm⁻¹ with ×1000/c(mol L⁻¹) gives S cm² mol⁻¹; S m⁻¹ with c in mol m⁻³ gives S m² mol⁻¹.मात्रक साथ रखें: S cm⁻¹ के साथ ×1000/c(mol L⁻¹) से S cm² mol⁻¹; S m⁻¹ तथा c (mol m⁻³) से S m² mol⁻¹।Units saath rakhiye: S cm⁻¹ ke saath ×1000/c(mol L⁻¹) se S cm² mol⁻¹; S m⁻¹ aur c (mol m⁻³) se S m² mol⁻¹.

Kohlrausch's law of independent migration of ionsकोलराउश का आयनों के स्वतंत्र अभिगमन का नियमKohlrausch ka ions ke independent migration ka niyam

🔥 Asked in 7 of 7 years🔥 7 में से 7 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 7/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came every yearहर वर्ष आयाHar saal aaya: 2019202020222023202420252026
  • Statement: the limiting molar conductivity (Λ°m, at infinite dilution) of an electrolyte equals the sum of the limiting molar conductivities of its cation and anion, each multiplied by the number of ions in one formula unit.
  • Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋. Example: Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻).
  • Application 1: Λ°m of a weak electrolyte (cannot be found by extrapolation): Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  • Application 2: degree of dissociation of a weak electrolyte: α = Λm/Λ°m.
  • Application 3: dissociation constant of a weak acid: Ka = cα²/(1 − α).
  • Similarly Λ°m(NH₄OH) = Λ°m(NH₄Cl) + Λ°m(NaOH) − Λ°m(NaCl).
  • कथन: किसी विद्युत-अपघट्य की सीमांत मोलर चालकता (Λ°m, अनंत तनुता पर) उसके धनायन तथा ऋणायन की सीमांत मोलर चालकताओं के योग के बराबर होती है, प्रत्येक को एक सूत्र इकाई में आयनों की संख्या से गुणा करके।
  • Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋। उदाहरण: Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻)।
  • अनुप्रयोग 1: दुर्बल विद्युत-अपघट्य का Λ°m (बहिर्वेशन से नहीं मिलता): Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl)।
  • अनुप्रयोग 2: दुर्बल विद्युत-अपघट्य की वियोजन मात्रा: α = Λm/Λ°m।
  • अनुप्रयोग 3: दुर्बल अम्ल का वियोजन स्थिरांक: Ka = cα²/(1 − α)।
  • इसी प्रकार Λ°m(NH₄OH) = Λ°m(NH₄Cl) + Λ°m(NaOH) − Λ°m(NaCl)।
  • Statement: kisi electrolyte ki limiting molar conductivity (Λ°m, infinite dilution par) uske cation aur anion ki limiting molar conductivities ke jod ke barabar hoti hai, har ek ko ek formula unit mein ions ki sankhya se guna karke.
  • Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋. Example: Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻).
  • Application 1: weak electrolyte ka Λ°m (extrapolation se nahi milta): Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  • Application 2: weak electrolyte ki degree of dissociation: α = Λm/Λ°m.
  • Application 3: weak acid ka dissociation constant: Ka = cα²/(1 − α).
  • Isi tarah Λ°m(NH₄OH) = Λ°m(NH₄Cl) + Λ°m(NaOH) − Λ°m(NaCl).
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋
Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl)
α = Λm/Λ°m
Ka = cα²/(1 − α)
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

State Kohlrausch's law. Λ°m of NaCl, HCl and CH₃COONa are 126.4, 425.9 and 91.0 S cm² mol⁻¹. Calculate Λ°m of CH₃COOH.कोलराउश का नियम लिखिए। NaCl, HCl तथा CH₃COONa के Λ°m क्रमशः 126.4, 425.9 तथा 91.0 S cm² mol⁻¹ हैं। CH₃COOH का Λ°m ज्ञात कीजिए।Kohlrausch ka niyam likhiye. NaCl, HCl aur CH₃COONa ke Λ°m 126.4, 425.9 aur 91.0 S cm² mol⁻¹ hain. CH₃COOH ka Λ°m nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Law: Λ°m of an electrolyte = sum of the limiting molar conductivities of its ions (ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋).
  • Λ°m(CH₃COOH) = λ°(H⁺) + λ°(CH₃COO⁻) = Λ°m(HCl) + Λ°m(CH₃COONa) − Λ°m(NaCl).
  • = 425.9 + 91.0 − 126.4
  • = 390.5 S cm² mol⁻¹.
  • नियम: विद्युत-अपघट्य का Λ°m = उसके आयनों की सीमांत मोलर चालकताओं का योग (ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋)।
  • Λ°m(CH₃COOH) = λ°(H⁺) + λ°(CH₃COO⁻) = Λ°m(HCl) + Λ°m(CH₃COONa) − Λ°m(NaCl)।
  • = 425.9 + 91.0 − 126.4
  • = 390.5 S cm² mol⁻¹।
  • Niyam: electrolyte ka Λ°m = uske ions ki limiting molar conductivities ka jod (ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋).
  • Λ°m(CH₃COOH) = λ°(H⁺) + λ°(CH₃COO⁻) = Λ°m(HCl) + Λ°m(CH₃COONa) − Λ°m(NaCl).
  • = 425.9 + 91.0 − 126.4
  • = 390.5 S cm² mol⁻¹.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

λ°(Ca²⁺) = 119.0 and λ°(Cl⁻) = 76.3 S cm² mol⁻¹. Calculate Λ°m of CaCl₂.λ°(Ca²⁺) = 119.0 तथा λ°(Cl⁻) = 76.3 S cm² mol⁻¹। CaCl₂ का Λ°m ज्ञात कीजिए।λ°(Ca²⁺) = 119.0 aur λ°(Cl⁻) = 76.3 S cm² mol⁻¹. CaCl₂ ka Λ°m nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻) = 119.0 + 2 × 76.3
  • = 271.6 S cm² mol⁻¹.
  • Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻) = 119.0 + 2 × 76.3
  • = 271.6 S cm² mol⁻¹।
  • Λ°m(CaCl₂) = λ°(Ca²⁺) + 2λ°(Cl⁻) = 119.0 + 2 × 76.3
  • = 271.6 S cm² mol⁻¹.

Gibbs energy and equilibrium constant from cell EMFसेल EMF से गिब्ज़ ऊर्जा तथा साम्य स्थिरांकCell EMF se Gibbs energy aur equilibrium constant

🔥 Asked in 6 of 7 years🔥 7 में से 6 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 6/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Electrical work done by a cell = nFEcell, so ΔrG = −nFEcell; in standard state ΔrG° = −nFE°cell.
  • F = 96487 C mol⁻¹ (about 96500), the charge on 1 mol of electrons.
  • Positive E°cell → negative ΔrG° → the reaction is spontaneous.
  • ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K.
  • At 298 K: E°cell = (0.059/n) log Kc, so log Kc = nE°cell/0.059.
  • ΔrG° comes in J mol⁻¹; divide by 1000 for kJ mol⁻¹.
  • सेल द्वारा किया गया वैद्युत कार्य = nFEसेल, अतः ΔrG = −nFEसेल; मानक अवस्था में ΔrG° = −nFE°सेल।
  • F = 96487 C mol⁻¹ (लगभग 96500), 1 mol इलेक्ट्रॉनों पर आवेश।
  • धनात्मक E°सेल → ऋणात्मक ΔrG° → अभिक्रिया स्वतः प्रवर्तित।
  • ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K।
  • 298 K पर: E°सेल = (0.059/n) log Kc, अतः log Kc = nE°सेल/0.059।
  • ΔrG° J mol⁻¹ में आता है; kJ mol⁻¹ के लिए 1000 से भाग दें।
  • Cell dwara kiya gaya electrical work = nFEcell, to ΔrG = −nFEcell; standard state mein ΔrG° = −nFE°cell.
  • F = 96487 C mol⁻¹ (lagbhag 96500), 1 mol electrons par charge.
  • Positive E°cell → negative ΔrG° → reaction spontaneous.
  • ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K.
  • 298 K par: E°cell = (0.059/n) log Kc, to log Kc = nE°cell/0.059.
  • ΔrG° J mol⁻¹ mein aata hai; kJ mol⁻¹ ke liye 1000 se divide kijiye.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
ΔrG° = −nFE°cell
ΔrG° = −2.303 RT log K
log Kc = nE°cell/0.059 (298 K)
F = 96487 C mol⁻¹
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

For Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s), E°cell = 1.1 V at 298 K. Calculate the standard Gibbs energy and the equilibrium constant.Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s) के लिए 298 K पर E°सेल = 1.1 V है। मानक गिब्ज़ ऊर्जा तथा साम्य स्थिरांक ज्ञात कीजिए।Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s) ke liye 298 K par E°cell = 1.1 V hai. Standard Gibbs energy aur equilibrium constant nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • n = 2.
  • ΔrG° = −nFE°cell = −2 × 96487 × 1.1 = −212274 J mol⁻¹ ≈ −212.27 kJ mol⁻¹.
  • log Kc = nE°cell/0.059 = 2 × 1.1/0.059 = 37.29.
  • Kc = antilog 37.29 ≈ 1.9 × 10³⁷ (≈ 2 × 10³⁷).
  • n = 2।
  • ΔrG° = −nFE°सेल = −2 × 96487 × 1.1 = −212274 J mol⁻¹ ≈ −212.27 kJ mol⁻¹।
  • log Kc = nE°सेल/0.059 = 2 × 1.1/0.059 = 37.29।
  • Kc = antilog 37.29 ≈ 1.9 × 10³⁷ (≈ 2 × 10³⁷)।
  • n = 2.
  • ΔrG° = −nFE°cell = −2 × 96487 × 1.1 = −212274 J mol⁻¹ ≈ −212.27 kJ mol⁻¹.
  • log Kc = nE°cell/0.059 = 2 × 1.1/0.059 = 37.29.
  • Kc = antilog 37.29 ≈ 1.9 × 10³⁷ (≈ 2 × 10³⁷).
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

For 2Fe³⁺(aq) + 2I⁻(aq) → 2Fe²⁺(aq) + I₂(s), E°cell = 0.236 V at 298 K. Calculate ΔrG°.2Fe³⁺(aq) + 2I⁻(aq) → 2Fe²⁺(aq) + I₂(s) के लिए 298 K पर E°सेल = 0.236 V। ΔrG° ज्ञात कीजिए।2Fe³⁺(aq) + 2I⁻(aq) → 2Fe²⁺(aq) + I₂(s) ke liye 298 K par E°cell = 0.236 V. ΔrG° nikaliye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • n = 2 (2 Fe³⁺ each take 1 electron).
  • ΔrG° = −2 × 96487 × 0.236 = −45542 J mol⁻¹ ≈ −45.54 kJ mol⁻¹.
  • (log Kc = 2 × 0.236/0.0591 ≈ 7.99, so Kc ≈ 9.7 × 10⁷.)
  • n = 2 (2 Fe³⁺ प्रत्येक 1 इलेक्ट्रॉन लेते हैं)।
  • ΔrG° = −2 × 96487 × 0.236 = −45542 J mol⁻¹ ≈ −45.54 kJ mol⁻¹।
  • (log Kc = 2 × 0.236/0.0591 ≈ 7.99, अतः Kc ≈ 9.7 × 10⁷।)
  • n = 2 (2 Fe³⁺ har ek 1 electron leta hai).
  • ΔrG° = −2 × 96487 × 0.236 = −45542 J mol⁻¹ ≈ −45.54 kJ mol⁻¹.
  • (log Kc = 2 × 0.236/0.0591 ≈ 7.99, to Kc ≈ 9.7 × 10⁷.)

Variation of conductivity and molar conductivity with concentrationसांद्रता के साथ चालकता तथा मोलर चालकता में परिवर्तनConcentration ke saath conductivity aur molar conductivity mein badlav

🔥 Asked in 6 of 7 years🔥 7 में से 6 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 6/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Conductivity (κ) DECREASES on dilution: the number of ions per unit volume (per cm³) carrying current falls.
  • Molar conductivity (Λm) INCREASES on dilution: Λm = κV, and the volume V containing 1 mol increases more than κ falls.
  • When concentration approaches zero, Λm reaches its limiting value Λ°m (limiting molar conductivity).
  • Strong electrolytes (e.g. KCl): Λm increases slowly with dilution; the graph of Λm vs √c is a straight line: Λm = Λ°m − A√c (A depends on the type of electrolyte). Λ°m is found by extrapolating the line to c = 0.
  • Weak electrolytes (e.g. CH₃COOH): Λm increases steeply at low concentration because the degree of dissociation increases sharply on dilution. The curve cannot be extrapolated, so Λ°m is found using Kohlrausch's law.
  • MCQ fact: on increasing dilution, specific conductance (κ) decreases.
  • तनुता बढ़ाने पर चालकता (κ) घटती है: धारा ले जाने वाले आयनों की प्रति इकाई आयतन (प्रति cm³) संख्या घटती है।
  • तनुता बढ़ाने पर मोलर चालकता (Λm) बढ़ती है: Λm = κV, तथा 1 mol वाले आयतन V की वृद्धि κ की कमी से अधिक होती है।
  • सांद्रता शून्य की ओर जाने पर Λm अपने सीमांत मान Λ°m (सीमांत मोलर चालकता) पर पहुँचती है।
  • प्रबल विद्युत-अपघट्य (जैसे KCl): तनुता से Λm धीरे-धीरे बढ़ती है; Λm बनाम √c का आलेख सरल रेखा: Λm = Λ°m − A√c (A विद्युत-अपघट्य के प्रकार पर निर्भर)। रेखा को c = 0 तक बढ़ाकर (बहिर्वेशन) Λ°m प्राप्त करते हैं।
  • दुर्बल विद्युत-अपघट्य (जैसे CH₃COOH): कम सांद्रता पर Λm तेजी से बढ़ती है क्योंकि तनुता पर वियोजन की मात्रा तेजी से बढ़ती है। वक्र का बहिर्वेशन नहीं हो सकता, अतः Λ°m कोलराउश नियम से निकालते हैं।
  • MCQ तथ्य: तनुता बढ़ाने पर विशिष्ट चालकत्व (κ) घटता है।
  • Dilution badhane par conductivity (κ) GHATTI hai: current le jaane wale ions ki per unit volume (per cm³) sankhya kam ho jaati hai.
  • Dilution badhane par molar conductivity (Λm) BADHTI hai: Λm = κV, aur 1 mol wale volume V ki badhat κ ki kami se zyada hoti hai.
  • Concentration zero ki taraf jaane par Λm apni limiting value Λ°m (limiting molar conductivity) tak pahunchti hai.
  • Strong electrolytes (jaise KCl): dilution se Λm dheere badhti hai; Λm vs √c ka graph seedhi line: Λm = Λ°m − A√c (A electrolyte ke type par depend). Line ko c = 0 tak badhakar (extrapolation) Λ°m milta hai.
  • Weak electrolytes (jaise CH₃COOH): kam concentration par Λm tezi se badhti hai kyunki dilution par degree of dissociation tezi se badhti hai. Curve ka extrapolation nahi ho sakta, isliye Λ°m Kohlrausch ke niyam se nikalte hain.
  • MCQ fact: dilution badhane par specific conductance (κ) ghatta hai.
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
Strong electrolyte: Λm = Λ°m − A√c
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Define conductivity and molar conductivity and discuss their variation with concentration.चालकता तथा मोलर चालकता की परिभाषा दीजिए तथा सांद्रता के साथ इनके परिवर्तन की विवेचना कीजिए।Conductivity aur molar conductivity define kijiye aur concentration ke saath inke badlav ko samjhaiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Conductivity κ: conductance of a solution of unit length and unit area of cross-section (S m⁻¹).
  • Molar conductivity Λm = κ/c: conductivity of the volume of solution that contains 1 mol of electrolyte (S m² mol⁻¹).
  • κ decreases with dilution because the number of ions per unit volume decreases.
  • Λm increases with dilution: for strong electrolytes slowly and linearly with √c (Λm = Λ°m − A√c); for weak electrolytes sharply at low concentration due to the increase in degree of dissociation.
  • चालकता κ: इकाई लंबाई तथा इकाई अनुप्रस्थ क्षेत्रफल वाले विलयन का चालकत्व (S m⁻¹)।
  • मोलर चालकता Λm = κ/c: 1 mol विद्युत-अपघट्य वाले विलयन के आयतन की चालकता (S m² mol⁻¹)।
  • तनुता से κ घटती है क्योंकि प्रति इकाई आयतन आयनों की संख्या घटती है।
  • तनुता से Λm बढ़ती है: प्रबल विद्युत-अपघट्यों में धीरे तथा √c के साथ रैखिक (Λm = Λ°m − A√c); दुर्बल में कम सांद्रता पर वियोजन की मात्रा बढ़ने से तेजी से।
  • Conductivity κ: unit length aur unit cross-section area wale solution ka conductance (S m⁻¹).
  • Molar conductivity Λm = κ/c: 1 mol electrolyte wale solution ke volume ki conductivity (S m² mol⁻¹).
  • Dilution se κ ghatti hai kyunki per unit volume ions ki sankhya kam hoti hai.
  • Dilution se Λm badhti hai: strong electrolytes mein dheere aur √c ke saath linear (Λm = Λ°m − A√c); weak mein kam concentration par degree of dissociation badhne se tezi se.

Galvanic cell, salt bridge, galvanic vs electrolytic cellगैल्वैनी सेल, लवण सेतु, गैल्वैनी तथा वैद्युत-अपघटनी सेलGalvanic cell, salt bridge, galvanic vs electrolytic cell

🔥 Asked in 5 of 7 years🔥 7 में से 5 वर्ष पूछा गया🔥 Aaya hai 5/7 saal🔴 Very importantबहुत महत्वपूर्णBahut important
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Galvanic (voltaic) cell: converts the chemical energy of a spontaneous redox reaction into electrical energy. Example: Daniell cell, Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s), E° = 1.1 V.
  • Anode: oxidation, negative terminal, written on the left. Cathode: reduction, positive terminal, written on the right.
  • Cell notation: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s). Single line = phase boundary, double line = salt bridge.
  • Salt bridge: an inverted U-tube with an inert electrolyte (KCl or KNO₃) in agar-agar gel. It completes the circuit and keeps both solutions electrically neutral. If it is removed, the current stops and the voltage drops to zero.
  • Electrolytic cell: uses electrical energy to carry out a non-spontaneous reaction (electrolysis). Here the anode is positive and the cathode is negative.
  • If an external opposing potential greater than 1.1 V is applied to a Daniell cell, the reaction reverses and it works as an electrolytic cell.
  • गैल्वैनी (वोल्टीय) सेल: स्वतः प्रवर्तित रेडॉक्स अभिक्रिया की रासायनिक ऊर्जा को वैद्युत ऊर्जा में बदलता है। उदाहरण: डेनियल सेल, Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s), E° = 1.1 V।
  • ऐनोड: ऑक्सीकरण, ऋण टर्मिनल, बायीं ओर लिखा जाता है। कैथोड: अपचयन, धन टर्मिनल, दायीं ओर।
  • सेल संकेतन: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s)। एक रेखा = प्रावस्था सीमा, दोहरी रेखा = लवण सेतु।
  • लवण सेतु: उल्टी U-नली जिसमें ऐगार-ऐगार जेल में अक्रिय विद्युत-अपघट्य (KCl या KNO₃) भरा होता है। यह परिपथ पूरा करता है तथा दोनों विलयनों को वैद्युत उदासीन रखता है। इसे हटाने पर धारा रुक जाती है और वोल्टता शून्य हो जाती है।
  • वैद्युत-अपघटनी सेल: वैद्युत ऊर्जा से स्वतः अप्रवर्तित अभिक्रिया (वैद्युत अपघटन) कराता है। इसमें ऐनोड धन तथा कैथोड ऋण होता है।
  • डेनियल सेल पर 1.1 V से अधिक बाह्य विरोधी विभव लगाने पर अभिक्रिया उलट जाती है और वह वैद्युत-अपघटनी सेल की तरह कार्य करता है।
  • Galvanic (voltaic) cell: spontaneous redox reaction ki chemical energy ko electrical energy mein badalta hai. Example: Daniell cell, Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s), E° = 1.1 V.
  • Anode: oxidation, negative terminal, left mein likhte hain. Cathode: reduction, positive terminal, right mein.
  • Cell notation: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s). Ek line = phase boundary, double line = salt bridge.
  • Salt bridge: ulti U-tube jismein agar-agar gel mein inert electrolyte (KCl ya KNO₃) bhara hota hai. Yeh circuit poora karta hai aur dono solutions ko electrically neutral rakhta hai. Ise hatane par current ruk jaata hai aur voltage zero ho jaata hai.
  • Electrolytic cell: electrical energy se non-spontaneous reaction (electrolysis) karata hai. Ismein anode positive aur cathode negative hota hai.
  • Daniell cell par 1.1 V se zyada external opposing potential lagane par reaction ulat jaati hai aur woh electrolytic cell ki tarah kaam karta hai.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Write two differences between a galvanic cell and an electrolytic cell.गैल्वैनी सेल तथा वैद्युत-अपघटनी सेल में दो अंतर लिखिए।Galvanic cell aur electrolytic cell mein do antar likhiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Galvanic cell converts chemical energy into electrical energy; electrolytic cell converts electrical energy into chemical energy.
  • In a galvanic cell the reaction is spontaneous; in an electrolytic cell it is non-spontaneous (driven by an external source).
  • Galvanic: anode is negative, cathode positive. Electrolytic: anode is positive, cathode negative.
  • Galvanic cell usually needs a salt bridge; an electrolytic cell does not.
  • गैल्वैनी सेल रासायनिक ऊर्जा को वैद्युत ऊर्जा में बदलता है; वैद्युत-अपघटनी सेल वैद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में।
  • गैल्वैनी सेल में अभिक्रिया स्वतः प्रवर्तित; वैद्युत-अपघटनी सेल में स्वतः अप्रवर्तित (बाह्य स्रोत से चलती)।
  • गैल्वैनी: ऐनोड ऋण, कैथोड धन। वैद्युत-अपघटनी: ऐनोड धन, कैथोड ऋण।
  • गैल्वैनी सेल में सामान्यतः लवण सेतु चाहिए; वैद्युत-अपघटनी सेल में नहीं।
  • Galvanic cell chemical energy ko electrical energy mein badalta hai; electrolytic cell electrical energy ko chemical energy mein.
  • Galvanic cell mein reaction spontaneous; electrolytic cell mein non-spontaneous (external source se chalti).
  • Galvanic: anode negative, cathode positive. Electrolytic: anode positive, cathode negative.
  • Galvanic cell mein aam taur par salt bridge chahiye; electrolytic cell mein nahi.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Find the EMF of the cell for Zn(s) + 2Ag⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + 2Ag(s) (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V).Zn(s) + 2Ag⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + 2Ag(s) सेल का EMF ज्ञात कीजिए (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V)।Zn(s) + 2Ag⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + 2Ag(s) cell ka EMF nikaliye (E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V).

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Zn is oxidised (anode), Ag⁺ is reduced (cathode).
  • E°cell = E°cathode − E°anode = 0.80 − (−0.76) = 1.56 V.
  • Note: multiplying Ag⁺ + e⁻ → Ag by 2 does NOT double its E° (E° is an intensive property).
  • Zn ऑक्सीकृत (ऐनोड), Ag⁺ अपचयित (कैथोड)।
  • E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड = 0.80 − (−0.76) = 1.56 V।
  • ध्यान दें: Ag⁺ + e⁻ → Ag को 2 से गुणा करने पर उसका E° दोगुना नहीं होता (E° गहन गुण है)।
  • Zn oxidise hota hai (anode), Ag⁺ reduce hota hai (cathode).
  • E°cell = E°cathode − E°anode = 0.80 − (−0.76) = 1.56 V.
  • Dhyan dein: Ag⁺ + e⁻ → Ag ko 2 se guna karne par uska E° double nahi hota (E° intensive property hai).

Batteries: dry cell, mercury cell, lead storage batteryबैटरियाँ: शुष्क सेल, मर्करी सेल, लेड संचायक बैटरीBatteries: dry cell, mercury cell, lead storage battery

Asked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Primary battery: the reaction occurs only once; it cannot be recharged after use. Examples: dry cell, mercury cell.
  • Dry cell (Leclanché cell): anode = zinc container; cathode = carbon (graphite) rod surrounded by powdered MnO₂ and carbon; electrolyte = moist paste of NH₄Cl and ZnCl₂. Anode: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cathode: MnO₂ + NH₄⁺ + e⁻ → MnO(OH) + NH₃. Voltage about 1.5 V.
  • Mercury cell (hearing aids, watches): anode = zinc–mercury amalgam; cathode = paste of HgO and carbon; electrolyte = paste of KOH and ZnO. Anode: Zn(Hg) + 2OH⁻ → ZnO(s) + H₂O + 2e⁻. Cathode: HgO + H₂O + 2e⁻ → Hg(l) + 2OH⁻. Overall: Zn(Hg) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l). Voltage about 1.35 V and stays constant, because no ion whose concentration can change is involved in the overall reaction.
  • Secondary battery: can be recharged by passing current in the opposite direction. Examples: lead storage battery, nickel–cadmium cell.
  • Lead storage battery (cars, inverters): anode = lead; cathode = lead grid packed with PbO₂; electrolyte = 38% H₂SO₄ solution.
  • Discharge: Anode: Pb(s) + SO₄²⁻(aq) → PbSO₄(s) + 2e⁻. Cathode: PbO₂(s) + SO₄²⁻(aq) + 4H⁺(aq) + 2e⁻ → PbSO₄(s) + 2H₂O(l). Overall: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O.
  • Charging (reverse): 2PbSO₄(s) + 2H₂O(l) → Pb(s) + PbO₂(s) + 2H₂SO₄(aq). H₂SO₄ is used up on discharge, so its density falls; it is regenerated on charging.
  • Nickel–cadmium cell: rechargeable, longer life than lead storage cell but costlier.
  • प्राथमिक बैटरी: अभिक्रिया एक ही बार होती है; उपयोग के बाद पुनः आवेशित नहीं की जा सकती। उदाहरण: शुष्क सेल, मर्करी सेल।
  • शुष्क सेल (लेक्लांशे सेल): ऐनोड = जस्ते का पात्र; कैथोड = कार्बन (ग्रेफ़ाइट) छड़ जिसके चारों ओर चूर्णित MnO₂ तथा कार्बन; विद्युत-अपघट्य = NH₄Cl तथा ZnCl₂ का नम पेस्ट। ऐनोड: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻। कैथोड: MnO₂ + NH₄⁺ + e⁻ → MnO(OH) + NH₃। वोल्टता लगभग 1.5 V।
  • मर्करी सेल (श्रवण यंत्र, घड़ियाँ): ऐनोड = जिंक–मर्करी अमलगम; कैथोड = HgO तथा कार्बन का पेस्ट; विद्युत-अपघट्य = KOH तथा ZnO का पेस्ट। ऐनोड: Zn(Hg) + 2OH⁻ → ZnO(s) + H₂O + 2e⁻। कैथोड: HgO + H₂O + 2e⁻ → Hg(l) + 2OH⁻। कुल: Zn(Hg) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l)। वोल्टता लगभग 1.35 V तथा स्थिर रहती है, क्योंकि कुल अभिक्रिया में कोई ऐसा आयन नहीं जिसकी सांद्रता बदले।
  • द्वितीयक बैटरी: विपरीत दिशा में धारा प्रवाहित कर पुनः आवेशित की जा सकती है। उदाहरण: लेड संचायक बैटरी, निकैल–कैडमियम सेल।
  • लेड संचायक बैटरी (कार, इन्वर्टर): ऐनोड = लेड; कैथोड = PbO₂ भरी लेड की जाली; विद्युत-अपघट्य = 38% H₂SO₄ विलयन।
  • निरावेशन: ऐनोड: Pb(s) + SO₄²⁻(aq) → PbSO₄(s) + 2e⁻। कैथोड: PbO₂(s) + SO₄²⁻(aq) + 4H⁺(aq) + 2e⁻ → PbSO₄(s) + 2H₂O(l)। कुल: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O।
  • आवेशन (उल्टी): 2PbSO₄(s) + 2H₂O(l) → Pb(s) + PbO₂(s) + 2H₂SO₄(aq)। निरावेशन में H₂SO₄ खर्च होता है, अतः उसका घनत्व घटता है; आवेशन में यह पुनः बनता है।
  • निकैल–कैडमियम सेल: पुनः आवेशनीय, लेड संचायक सेल से अधिक आयु पर महँगा।
  • Primary battery: reaction ek hi baar hoti hai; use ke baad recharge nahi hoti. Examples: dry cell, mercury cell.
  • Dry cell (Leclanché cell): anode = zinc ka container; cathode = carbon (graphite) rod jiske chaaron taraf powdered MnO₂ aur carbon; electrolyte = NH₄Cl aur ZnCl₂ ka geela paste. Anode: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻. Cathode: MnO₂ + NH₄⁺ + e⁻ → MnO(OH) + NH₃. Voltage lagbhag 1.5 V.
  • Mercury cell (hearing aids, watches): anode = zinc–mercury amalgam; cathode = HgO aur carbon ka paste; electrolyte = KOH aur ZnO ka paste. Anode: Zn(Hg) + 2OH⁻ → ZnO(s) + H₂O + 2e⁻. Cathode: HgO + H₂O + 2e⁻ → Hg(l) + 2OH⁻. Overall: Zn(Hg) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l). Voltage lagbhag 1.35 V aur constant rehta hai, kyunki overall reaction mein koi aisa ion nahi jiska concentration badle.
  • Secondary battery: ulti direction mein current dekar recharge ho sakti hai. Examples: lead storage battery, nickel–cadmium cell.
  • Lead storage battery (car, inverter): anode = lead; cathode = PbO₂ bhari lead grid; electrolyte = 38% H₂SO₄ solution.
  • Discharge: Anode: Pb(s) + SO₄²⁻(aq) → PbSO₄(s) + 2e⁻. Cathode: PbO₂(s) + SO₄²⁻(aq) + 4H⁺(aq) + 2e⁻ → PbSO₄(s) + 2H₂O(l). Overall: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O.
  • Charging (ulta): 2PbSO₄(s) + 2H₂O(l) → Pb(s) + PbO₂(s) + 2H₂SO₄(aq). Discharge mein H₂SO₄ kharch hota hai, isliye uski density ghatti hai; charging mein yeh wapas banta hai.
  • Nickel–cadmium cell: rechargeable, lead storage cell se zyada life par mehenga.
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Describe the charging and discharging of a lead storage battery with reactions.लेड संचायक बैटरी के आवेशन तथा निरावेशन का अभिक्रियाओं सहित वर्णन कीजिए।Lead storage battery ki charging aur discharging ko reactions ke saath samjhaiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Anode: lead; cathode: lead grid packed with PbO₂; electrolyte: 38% H₂SO₄.
  • Discharging (gives current): Anode: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻. Cathode: PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O. Overall: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O.
  • Charging (current passed in reverse): 2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄. The battery is restored.
  • ऐनोड: लेड; कैथोड: PbO₂ भरी लेड जाली; विद्युत-अपघट्य: 38% H₂SO₄।
  • निरावेशन (धारा देता है): ऐनोड: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻। कैथोड: PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O। कुल: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O।
  • आवेशन (उल्टी धारा): 2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄। बैटरी पुनः पूर्व अवस्था में आ जाती है।
  • Anode: lead; cathode: PbO₂ bhari lead grid; electrolyte: 38% H₂SO₄.
  • Discharging (current deti hai): Anode: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻. Cathode: PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O. Overall: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O.
  • Charging (ulta current): 2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄. Battery wapas pehle jaisi ho jaati hai.

Electrolysis and Faraday's laws (with products of electrolysis)वैद्युत अपघटन तथा फैराडे के नियम (वैद्युत अपघटन के उत्पाद सहित)Electrolysis aur Faraday ke niyam (electrolysis ke products ke saath)

Asked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Faraday's first law: the mass of substance deposited or liberated at an electrode is directly proportional to the quantity of electricity (charge) passed: m = Z·Q = Z·I·t (Z = electrochemical equivalent).
  • Faraday's second law: when the same quantity of electricity is passed through different electrolytes, the masses of substances liberated are proportional to their chemical equivalent weights (atomic mass ÷ number of electrons needed).
  • Q = I × t (coulomb = ampere × second). 1 F = charge on 1 mol of electrons = 96487 C mol⁻¹ (about 96500 C).
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 F deposit 1 mol (63.5 g) of copper. Ag⁺ + e⁻ → Ag: 1 F deposits 108 g of silver. Al³⁺ + 3e⁻ → Al: 3 F per mol.
  • Products of electrolysis depend on the electrode and on which species is easier to oxidise/reduce. Molten NaCl: Na at cathode, Cl₂ at anode.
  • Aqueous NaCl: H₂ at cathode (water is reduced instead of Na⁺, since E° of Na⁺/Na is −2.71 V) and Cl₂ at anode (because of overpotential of O₂). Dilute H₂SO₄: O₂ at anode; concentrated H₂SO₄: S₂O₈²⁻ at anode.
  • CuSO₄ with copper electrodes: Cu dissolves at the anode and deposits at the cathode (used in refining copper).
  • फैराडे का प्रथम नियम: इलेक्ट्रोड पर निक्षेपित या मुक्त पदार्थ का द्रव्यमान प्रवाहित वैद्युत की मात्रा (आवेश) के अनुक्रमानुपाती होता है: m = Z·Q = Z·I·t (Z = वैद्युत रासायनिक तुल्यांक)।
  • फैराडे का द्वितीय नियम: विभिन्न विद्युत-अपघट्यों में समान वैद्युत मात्रा प्रवाहित करने पर मुक्त पदार्थों के द्रव्यमान उनके रासायनिक तुल्यांकी भारों (परमाणु द्रव्यमान ÷ आवश्यक इलेक्ट्रॉन) के समानुपाती होते हैं।
  • Q = I × t (कूलॉम = ऐम्पियर × सेकंड)। 1 F = 1 mol इलेक्ट्रॉनों पर आवेश = 96487 C mol⁻¹ (लगभग 96500 C)।
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 F से 1 mol (63.5 g) ताँबा निक्षेपित। Ag⁺ + e⁻ → Ag: 1 F से 108 g चाँदी। Al³⁺ + 3e⁻ → Al: प्रति mol 3 F।
  • वैद्युत अपघटन के उत्पाद इलेक्ट्रोड तथा इस पर निर्भर करते हैं कि कौन-सी स्पीशीज़ आसानी से ऑक्सीकृत/अपचयित होती है। गलित NaCl: कैथोड पर Na, ऐनोड पर Cl₂।
  • जलीय NaCl: कैथोड पर H₂ (Na⁺ के स्थान पर जल अपचयित, क्योंकि Na⁺/Na का E° = −2.71 V) तथा ऐनोड पर Cl₂ (O₂ के अधिविभव के कारण)। तनु H₂SO₄: ऐनोड पर O₂; सांद्र H₂SO₄: ऐनोड पर S₂O₈²⁻।
  • ताँबे के इलेक्ट्रोडों से CuSO₄: ऐनोड पर Cu घुलता है तथा कैथोड पर जमता है (ताँबे के शोधन में प्रयोग)।
  • Faraday ka pehla niyam: electrode par deposit ya liberate hone wale substance ka mass pass ki gayi electricity (charge) ke directly proportional hota hai: m = Z·Q = Z·I·t (Z = electrochemical equivalent).
  • Faraday ka doosra niyam: alag-alag electrolytes mein same electricity pass karne par nikle substances ke mass unke chemical equivalent weights (atomic mass ÷ chahiye electrons) ke proportional hote hain.
  • Q = I × t (coulomb = ampere × second). 1 F = 1 mol electrons par charge = 96487 C mol⁻¹ (lagbhag 96500 C).
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 F se 1 mol (63.5 g) copper deposit. Ag⁺ + e⁻ → Ag: 1 F se 108 g silver. Al³⁺ + 3e⁻ → Al: per mol 3 F.
  • Electrolysis ke products electrode aur is par depend karte hain ki kaun si species aasani se oxidise/reduce hoti hai. Molten NaCl: cathode par Na, anode par Cl₂.
  • Aqueous NaCl: cathode par H₂ (Na⁺ ki jagah paani reduce hota hai, kyunki Na⁺/Na ka E° = −2.71 V) aur anode par Cl₂ (O₂ ke overpotential ki wajah se). Dilute H₂SO₄: anode par O₂; concentrated H₂SO₄: anode par S₂O₈²⁻.
  • Copper electrodes ke saath CuSO₄: anode par Cu ghulta hai aur cathode par jamta hai (copper refining mein use).
✏️ Formulas to rememberयाद रखने वाले सूत्रYaad rakhne wale formulas
Q = I × t
m = Z·I·t
m = (M/nF) × I × t
1 F = 96487 C mol⁻¹
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

State Faraday's laws of electrolysis. A CuSO₄ solution is electrolysed for 20 minutes with a current of 2.0 A. What mass of copper is deposited at the cathode? (Cu = 63.5 g mol⁻¹, F = 96487 C mol⁻¹)फैराडे के वैद्युत अपघटन के नियम लिखिए। CuSO₄ विलयन में 2.0 A धारा 20 मिनट तक प्रवाहित की गई। कैथोड पर कितना ताँबा निक्षेपित होगा? (Cu = 63.5 g mol⁻¹, F = 96487 C mol⁻¹)Faraday ke electrolysis ke niyam likhiye. CuSO₄ solution mein 2.0 A current 20 minute tak pass kiya gaya. Cathode par kitna copper deposit hoga? (Cu = 63.5 g mol⁻¹, F = 96487 C mol⁻¹)

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • First law: m ∝ Q, m = ZIt. Second law: for the same charge, masses liberated ∝ equivalent weights.
  • Q = I × t = 2.0 × (20 × 60) = 2400 C.
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 × 96487 C deposit 63.5 g Cu.
  • Mass = 63.5 × 2400/(2 × 96487) ≈ 0.79 g.
  • प्रथम नियम: m ∝ Q, m = ZIt। द्वितीय नियम: समान आवेश पर मुक्त द्रव्यमान ∝ तुल्यांकी भार।
  • Q = I × t = 2.0 × (20 × 60) = 2400 C।
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 × 96487 C से 63.5 g Cu निक्षेपित।
  • द्रव्यमान = 63.5 × 2400/(2 × 96487) ≈ 0.79 g।
  • Pehla niyam: m ∝ Q, m = ZIt. Doosra niyam: same charge par nikle mass ∝ equivalent weights.
  • Q = I × t = 2.0 × (20 × 60) = 2400 C.
  • Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: 2 × 96487 C se 63.5 g Cu deposit.
  • Mass = 63.5 × 2400/(2 × 96487) ≈ 0.79 g.

Fuel cells (H₂–O₂ fuel cell)ईंधन सेल (H₂–O₂ ईंधन सेल)Fuel cells (H₂–O₂ fuel cell)

Asked in 3 of 7 years7 में से 3 वर्ष पूछा गयाAaya hai 3/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Fuel cell: a galvanic cell that converts the energy of combustion of fuels like H₂, CH₄ or methanol directly into electrical energy, with reactants supplied continuously.
  • H₂–O₂ fuel cell: H₂ and O₂ are bubbled through porous carbon electrodes (with catalysts like finely divided Pt or Pd) into concentrated aqueous NaOH (or KOH).
  • Cathode: O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq).
  • Anode: 2H₂(g) + 4OH⁻(aq) → 4H₂O(l) + 4e⁻.
  • Overall: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l).
  • Advantages: high efficiency (about 70%, compared to about 40% for thermal power plants), pollution-free (only water is formed), runs continuously while fuel is supplied.
  • Used in the Apollo space programme; the water produced was used as drinking water by astronauts.
  • ईंधन सेल: वह गैल्वैनी सेल जो H₂, CH₄ या मेथेनॉल जैसे ईंधनों की दहन ऊर्जा को सीधे वैद्युत ऊर्जा में बदलता है, अभिकारक लगातार दिए जाते हैं।
  • H₂–O₂ ईंधन सेल: H₂ तथा O₂ को सरंध्र कार्बन इलेक्ट्रोडों (बारीक Pt या Pd उत्प्रेरक युक्त) से होकर सांद्र जलीय NaOH (या KOH) में प्रवाहित करते हैं।
  • कैथोड: O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)।
  • ऐनोड: 2H₂(g) + 4OH⁻(aq) → 4H₂O(l) + 4e⁻।
  • कुल: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)।
  • लाभ: उच्च दक्षता (लगभग 70%, तापीय बिजलीघरों में लगभग 40%), प्रदूषण-मुक्त (केवल जल बनता है), ईंधन मिलता रहे तो लगातार चलता है।
  • अपोलो अंतरिक्ष कार्यक्रम में प्रयुक्त; बने जल को अंतरिक्ष यात्रियों ने पीने के लिए प्रयोग किया।
  • Fuel cell: woh galvanic cell jo H₂, CH₄ ya methanol jaise fuels ki combustion energy ko seedhe electrical energy mein badalta hai, reactants lagatar diye jaate hain.
  • H₂–O₂ fuel cell: H₂ aur O₂ ko porous carbon electrodes (finely divided Pt ya Pd catalyst wale) se concentrated aqueous NaOH (ya KOH) mein bubble karte hain.
  • Cathode: O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq).
  • Anode: 2H₂(g) + 4OH⁻(aq) → 4H₂O(l) + 4e⁻.
  • Overall: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l).
  • Fayde: high efficiency (lagbhag 70%, thermal power plant mein lagbhag 40%), pollution-free (sirf paani banta hai), fuel milta rahe to lagatar chalta hai.
  • Apollo space programme mein use hua; bana paani astronauts ne peene ke liye use kiya.
H₂O₂aq. NaOH(KOH)anodecathodeloadH₂O outoutporous Cporous C
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

What are fuel cells? Draw a labelled diagram of the H₂–O₂ fuel cell and write its reactions. Give two advantages.ईंधन सेल क्या हैं? H₂–O₂ ईंधन सेल का नामांकित चित्र बनाकर इसकी अभिक्रियाएँ लिखिए। दो लाभ बताइए।Fuel cells kya hain? H₂–O₂ fuel cell ka labelled diagram banakar iski reactions likhiye. Do fayde batayiye.

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • Fuel cells are galvanic cells that convert the combustion energy of fuels (H₂, CH₄, CH₃OH) directly into electricity.
  • Diagram: two porous carbon electrodes in conc. NaOH; H₂ enters at the anode, O₂ at the cathode (see figure).
  • Cathode: O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻. Anode: 2H₂ + 4OH⁻ → 4H₂O + 4e⁻. Overall: 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
  • Advantages: about 70% efficient; no pollution.
  • ईंधन सेल वे गैल्वैनी सेल हैं जो ईंधनों (H₂, CH₄, CH₃OH) की दहन ऊर्जा को सीधे बिजली में बदलते हैं।
  • चित्र: सांद्र NaOH में दो सरंध्र कार्बन इलेक्ट्रोड; H₂ ऐनोड पर, O₂ कैथोड पर प्रवेश करती है (चित्र देखें)।
  • कैथोड: O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻। ऐनोड: 2H₂ + 4OH⁻ → 4H₂O + 4e⁻। कुल: 2H₂ + O₂ → 2H₂O।
  • लाभ: लगभग 70% दक्ष; कोई प्रदूषण नहीं।
  • Fuel cells woh galvanic cells hain jo fuels (H₂, CH₄, CH₃OH) ki combustion energy ko seedhe bijli mein badalte hain.
  • Diagram: conc. NaOH mein do porous carbon electrodes; H₂ anode par, O₂ cathode par andar aati hai (figure dekhiye).
  • Cathode: O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻. Anode: 2H₂ + 4OH⁻ → 4H₂O + 4e⁻. Overall: 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
  • Fayde: lagbhag 70% efficient; koi pollution nahi.

Corrosion and its preventionसंक्षारण तथा उसकी रोकथामCorrosion aur uski rokthaam

Asked in 1 of 7 years7 में से 1 वर्ष पूछा गयाAaya hai 1/7 saal
Came / not askedआया / नहीं आयाAaya / nahi aaya: 2019202020222023202420252026
  • Corrosion: slow destruction of a metal by the action of air, water and other substances, e.g. rusting of iron, tarnishing of silver, green coating on copper.
  • Rusting is an electrochemical process. At an anodic spot: 2Fe(s) → 2Fe²⁺ + 4e⁻ (E°Fe²⁺/Fe = −0.44 V).
  • At a cathodic spot: O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l) (E° = 1.23 V). Overall: 2Fe + O₂ + 4H⁺ → 2Fe²⁺ + 2H₂O, E°cell = 1.67 V.
  • Fe²⁺ is further oxidised by air to rust, hydrated ferric oxide Fe₂O₃·xH₂O. H⁺ comes from H₂CO₃ formed by CO₂ dissolving in water.
  • Prevention: (1) barrier coating: paint, oil, grease; (2) galvanisation: coating iron with zinc; (3) sacrificial electrode: a more active metal (Mg, Zn) that corrodes in place of iron; (4) using anti-rust chemicals (bisphenol).
  • MCQ: the most durable plating to protect iron is zinc plating (zinc protects iron even after a scratch, being more active).
  • संक्षारण: वायु, जल तथा अन्य पदार्थों की क्रिया से धातु का धीरे-धीरे नष्ट होना, जैसे लोहे पर जंग, चाँदी का काला पड़ना, ताँबे पर हरी परत।
  • जंग लगना वैद्युतरासायनिक प्रक्रम है। ऐनोडी स्थल पर: 2Fe(s) → 2Fe²⁺ + 4e⁻ (E°Fe²⁺/Fe = −0.44 V)।
  • कैथोडी स्थल पर: O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l) (E° = 1.23 V)। कुल: 2Fe + O₂ + 4H⁺ → 2Fe²⁺ + 2H₂O, E°सेल = 1.67 V।
  • Fe²⁺ आगे वायु से ऑक्सीकृत होकर जंग, जलयोजित फेरिक ऑक्साइड Fe₂O₃·xH₂O बनाता है। H⁺ जल में CO₂ घुलने से बने H₂CO₃ से आता है।
  • रोकथाम: (1) अवरोधी लेप: पेंट, तेल, ग्रीस; (2) यशदलेपन (गैल्वनीकरण): लोहे पर जस्ते की परत; (3) बलिदानी इलेक्ट्रोड: अधिक सक्रिय धातु (Mg, Zn) जो लोहे के स्थान पर संक्षारित होती है; (4) जंगरोधी रसायन (बिस्फ़ीनॉल)।
  • MCQ: लोहे की रक्षा हेतु सबसे टिकाऊ लेपन जस्ते का है (खरोंच के बाद भी जस्ता, अधिक सक्रिय होने से, लोहे को बचाता है)।
  • Corrosion: hawa, paani aur doosre padarthon ki kriya se metal ka dheere-dheere nasht hona, jaise lohe par jung, chaandi ka kaala padna, copper par hari parat.
  • Jung lagna electrochemical process hai. Anodic spot par: 2Fe(s) → 2Fe²⁺ + 4e⁻ (E°Fe²⁺/Fe = −0.44 V).
  • Cathodic spot par: O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l) (E° = 1.23 V). Overall: 2Fe + O₂ + 4H⁺ → 2Fe²⁺ + 2H₂O, E°cell = 1.67 V.
  • Fe²⁺ aage hawa se oxidise hokar jung, hydrated ferric oxide Fe₂O₃·xH₂O banata hai. H⁺ paani mein CO₂ ghulne se bane H₂CO₃ se aata hai.
  • Rokthaam: (1) barrier coating: paint, tel, grease; (2) galvanisation: lohe par zinc ki parat; (3) sacrificial electrode: zyada active metal (Mg, Zn) jo lohe ki jagah corrode hoti hai; (4) anti-rust chemicals (bisphenol).
  • MCQ: lohe ko bachane ke liye sabse tikaau plating zinc ki hai (scratch ke baad bhi zinc, zyada active hone se, lohe ko bachata hai).
Repeated questionबार-बार पूछा गया प्रश्नBaar baar aaya sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

Explain how rusting of iron is an electrochemical process. How can it be prevented?लोहे पर जंग लगना वैद्युतरासायनिक प्रक्रम कैसे है? इसे कैसे रोका जा सकता है?Lohe par jung lagna electrochemical process kaise hai? Ise kaise roka ja sakta hai?

✅ Model answerआदर्श उत्तरModel answer
  • A spot on iron acts as anode: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻.
  • Electrons move to another spot (cathode) where O₂ is reduced in presence of H⁺: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O. So a tiny galvanic cell forms on the surface.
  • Fe²⁺ is oxidised further to rust Fe₂O₃·xH₂O.
  • Prevention: paint/grease coating, galvanisation with zinc, sacrificial anode of Mg or Zn.
  • लोहे का एक स्थल ऐनोड बनता है: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻।
  • इलेक्ट्रॉन दूसरे स्थल (कैथोड) पर जाते हैं जहाँ H⁺ की उपस्थिति में O₂ अपचयित होती है: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O। इस प्रकार सतह पर सूक्ष्म गैल्वैनी सेल बनता है।
  • Fe²⁺ आगे ऑक्सीकृत होकर जंग Fe₂O₃·xH₂O बनाता है।
  • रोकथाम: पेंट/ग्रीस लेप, जस्ते से यशदलेपन, Mg या Zn का बलिदानी ऐनोड।
  • Lohe ka ek spot anode banta hai: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻.
  • Electrons doosre spot (cathode) par jaate hain jahan H⁺ ki maujoodgi mein O₂ reduce hoti hai: O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O. Is tarah surface par chhota galvanic cell banta hai.
  • Fe²⁺ aage oxidise hokar jung Fe₂O₃·xH₂O banata hai.
  • Rokthaam: paint/grease coating, zinc se galvanisation, Mg ya Zn ka sacrificial anode.
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📐 Relation between E°cell, ΔG° and the equilibrium constantE°सेल, ΔG° तथा साम्य स्थिरांक में संबंधE°cell, ΔG° aur equilibrium constant ka sambandh

  1. Electrical work done by a cell when n mol of electrons flow through potential E = charge × potential = nF × Ecell.
  2. This work equals the decrease in Gibbs energy: ΔrG = −nFEcell; in standard state ΔrG° = −nFE°cell.
  3. From thermodynamics, ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K.
  4. So nFE°cell = 2.303 RT log K, or E°cell = (2.303 RT/nF) log K.
  5. At 298 K: 2.303 × 8.314 × 298/96487 = 0.059 V. So E°cell = (0.059/n) log Kc.
  6. Same result from Nernst: at equilibrium Ecell = 0 and Q = Kc, so 0 = E°cell − (0.059/n) log Kc.
  1. जब n mol इलेक्ट्रॉन विभव E से प्रवाहित होते हैं तो सेल द्वारा वैद्युत कार्य = आवेश × विभव = nF × Eसेल।
  2. यह कार्य गिब्ज़ ऊर्जा में कमी के बराबर है: ΔrG = −nFEसेल; मानक अवस्था में ΔrG° = −nFE°सेल।
  3. ऊष्मागतिकी से ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K।
  4. अतः nFE°सेल = 2.303 RT log K, या E°सेल = (2.303 RT/nF) log K।
  5. 298 K पर: 2.303 × 8.314 × 298/96487 = 0.059 V। अतः E°सेल = (0.059/n) log Kc।
  6. नर्न्स्ट से भी यही: साम्य पर Eसेल = 0 तथा Q = Kc, अतः 0 = E°सेल − (0.059/n) log Kc।
  1. Jab n mol electrons potential E se bahte hain to cell dwara electrical work = charge × potential = nF × Ecell.
  2. Yeh work Gibbs energy ki kami ke barabar hai: ΔrG = −nFEcell; standard state mein ΔrG° = −nFE°cell.
  3. Thermodynamics se ΔrG° = −RT ln K = −2.303 RT log K.
  4. To nFE°cell = 2.303 RT log K, ya E°cell = (2.303 RT/nF) log K.
  5. 298 K par: 2.303 × 8.314 × 298/96487 = 0.059 V. To E°cell = (0.059/n) log Kc.
  6. Nernst se bhi yahi: equilibrium par Ecell = 0 aur Q = Kc, to 0 = E°cell − (0.059/n) log Kc.

📐 Degree of dissociation and Ka of a weak acid using Kohlrausch's lawकोलराउश नियम से दुर्बल अम्ल की वियोजन मात्रा तथा KaKohlrausch ke niyam se weak acid ki degree of dissociation aur Ka

  1. Find Λ°m of the weak acid from strong electrolytes: Λ°m(HA) = Λ°m(NaA) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  2. Measure Λm at concentration c (Λm = κ × 1000/c).
  3. Degree of dissociation α = Λm/Λ°m.
  4. For HA ⇌ H⁺ + A⁻: at equilibrium [H⁺] = [A⁻] = cα, [HA] = c(1 − α).
  5. Ka = (cα)(cα)/c(1 − α) = cα²/(1 − α).
  1. प्रबल विद्युत-अपघट्यों से दुर्बल अम्ल का Λ°m: Λ°m(HA) = Λ°m(NaA) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl)।
  2. सांद्रता c पर Λm मापिए (Λm = κ × 1000/c)।
  3. वियोजन की मात्रा α = Λm/Λ°m।
  4. HA ⇌ H⁺ + A⁻ के लिए साम्य पर [H⁺] = [A⁻] = cα, [HA] = c(1 − α)।
  5. Ka = (cα)(cα)/c(1 − α) = cα²/(1 − α)।
  1. Strong electrolytes se weak acid ka Λ°m: Λ°m(HA) = Λ°m(NaA) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  2. Concentration c par Λm naapiye (Λm = κ × 1000/c).
  3. Degree of dissociation α = Λm/Λ°m.
  4. HA ⇌ H⁺ + A⁻ ke liye equilibrium par [H⁺] = [A⁻] = cα, [HA] = c(1 − α).
  5. Ka = (cα)(cα)/c(1 − α) = cα²/(1 − α).

📐 Nernst equation for the Daniell cellडेनियल सेल के लिए नर्न्स्ट समीकरणDaniell cell ke liye Nernst equation

  1. Cathode: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: E(Cu²⁺/Cu) = E°(Cu²⁺/Cu) − (RT/2F) ln(1/[Cu²⁺]).
  2. Anode (as reduction): Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn: E(Zn²⁺/Zn) = E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F) ln(1/[Zn²⁺]).
  3. Ecell = E(Cu²⁺/Cu) − E(Zn²⁺/Zn).
  4. = E°(Cu²⁺/Cu) − E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F)[ln(1/[Cu²⁺]) − ln(1/[Zn²⁺])]
  5. = E°cell − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).
  6. At 298 K: Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]). EMF rises when [Cu²⁺] increases or [Zn²⁺] decreases.
  1. कैथोड: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: E(Cu²⁺/Cu) = E°(Cu²⁺/Cu) − (RT/2F) ln(1/[Cu²⁺])।
  2. ऐनोड (अपचयन रूप में): Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn: E(Zn²⁺/Zn) = E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F) ln(1/[Zn²⁺])।
  3. Eसेल = E(Cu²⁺/Cu) − E(Zn²⁺/Zn)।
  4. = E°(Cu²⁺/Cu) − E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F)[ln(1/[Cu²⁺]) − ln(1/[Zn²⁺])]
  5. = E°सेल − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺])।
  6. 298 K पर: Eसेल = E°सेल − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺])। [Cu²⁺] बढ़ने या [Zn²⁺] घटने पर EMF बढ़ता है।
  1. Cathode: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu: E(Cu²⁺/Cu) = E°(Cu²⁺/Cu) − (RT/2F) ln(1/[Cu²⁺]).
  2. Anode (reduction form mein): Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn: E(Zn²⁺/Zn) = E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F) ln(1/[Zn²⁺]).
  3. Ecell = E(Cu²⁺/Cu) − E(Zn²⁺/Zn).
  4. = E°(Cu²⁺/Cu) − E°(Zn²⁺/Zn) − (RT/2F)[ln(1/[Cu²⁺]) − ln(1/[Zn²⁺])]
  5. = E°cell − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).
  6. 298 K par: Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]). [Cu²⁺] badhne ya [Zn²⁺] ghatne par EMF badhta hai.
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

Calculate the EMF of Mg | Mg²⁺(0.1 M) || Cu²⁺(0.001 M) | Cu at 298 K (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Mg²⁺/Mg = −2.36 V).298 K पर Mg | Mg²⁺(0.1 M) || Cu²⁺(0.001 M) | Cu का EMF ज्ञात कीजिए (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Mg²⁺/Mg = −2.36 V)।298 K par Mg | Mg²⁺(0.1 M) || Cu²⁺(0.001 M) | Cu ka EMF nikaliye (E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V, E°Mg²⁺/Mg = −2.36 V).

✅ Answerउत्तरJawab
  • Reaction: Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu; n = 2.
  • E°cell = 0.34 − (−2.36) = 2.70 V.
  • Ecell = 2.70 − (0.059/2) log(0.1/0.001) = 2.70 − 0.0295 × 2 = 2.70 − 0.059
  • Ecell ≈ 2.64 V. (If your paper gives E°Mg = −2.37 V, the answer is ≈ 2.65 V.)
  • अभिक्रिया: Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu; n = 2।
  • E°सेल = 0.34 − (−2.36) = 2.70 V।
  • Eसेल = 2.70 − (0.059/2) log(0.1/0.001) = 2.70 − 0.0295 × 2 = 2.70 − 0.059
  • Eसेल ≈ 2.64 V। (यदि प्रश्नपत्र में E°Mg = −2.37 V दिया हो, तो उत्तर ≈ 2.65 V।)
  • Reaction: Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu; n = 2.
  • E°cell = 0.34 − (−2.36) = 2.70 V.
  • Ecell = 2.70 − (0.059/2) log(0.1/0.001) = 2.70 − 0.0295 × 2 = 2.70 − 0.059
  • Ecell ≈ 2.64 V. (Agar paper mein E°Mg = −2.37 V diya ho, to answer ≈ 2.65 V.)
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 3 marks3 अंक3 marks

For Ni | Ni²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(0.1 M) | Cu at 298 K, Ecell = 0.59 V. Find E°cell.Ni | Ni²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(0.1 M) | Cu के लिए 298 K पर Eसेल = 0.59 V। E°सेल ज्ञात कीजिए।Ni | Ni²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(0.1 M) | Cu ke liye 298 K par Ecell = 0.59 V. E°cell nikaliye.

✅ Answerउत्तरJawab
  • Reaction: Ni + Cu²⁺ → Ni²⁺ + Cu; n = 2.
  • Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Ni²⁺]/[Cu²⁺]) = E°cell − 0.0295 log(0.01/0.1) = E°cell + 0.0295.
  • 0.59 = E°cell + 0.0295
  • E°cell ≈ 0.56 V.
  • अभिक्रिया: Ni + Cu²⁺ → Ni²⁺ + Cu; n = 2।
  • Eसेल = E°सेल − (0.059/2) log([Ni²⁺]/[Cu²⁺]) = E°सेल − 0.0295 log(0.01/0.1) = E°सेल + 0.0295।
  • 0.59 = E°सेल + 0.0295
  • E°सेल ≈ 0.56 V।
  • Reaction: Ni + Cu²⁺ → Ni²⁺ + Cu; n = 2.
  • Ecell = E°cell − (0.059/2) log([Ni²⁺]/[Cu²⁺]) = E°cell − 0.0295 log(0.01/0.1) = E°cell + 0.0295.
  • 0.59 = E°cell + 0.0295
  • E°cell ≈ 0.56 V.
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 4 marks4 अंक4 marks

The resistance of a cell with 0.02 mol L⁻¹ KCl is 480 Ω and its cell constant is 1.29 cm⁻¹. Calculate the molar conductivity.0.02 mol L⁻¹ KCl वाले सेल का प्रतिरोध 480 Ω तथा सेल स्थिरांक 1.29 cm⁻¹ है। मोलर चालकता ज्ञात कीजिए।0.02 mol L⁻¹ KCl wale cell ka resistance 480 Ω aur cell constant 1.29 cm⁻¹ hai. Molar conductivity nikaliye.

✅ Answerउत्तरJawab
  • κ = G*/R = 1.29/480 = 2.69 × 10⁻³ S cm⁻¹.
  • Λm = κ × 1000/c = 2.69 × 10⁻³ × 1000/0.02
  • Λm ≈ 134 S cm² mol⁻¹.
  • κ = G*/R = 1.29/480 = 2.69 × 10⁻³ S cm⁻¹।
  • Λm = κ × 1000/c = 2.69 × 10⁻³ × 1000/0.02
  • Λm ≈ 134 S cm² mol⁻¹।
  • κ = G*/R = 1.29/480 = 2.69 × 10⁻³ S cm⁻¹.
  • Λm = κ × 1000/c = 2.69 × 10⁻³ × 1000/0.02
  • Λm ≈ 134 S cm² mol⁻¹.
🧠 Tricky questionकठिन प्रश्नTricky sawaal · 2 marks2 अंक2 marks

Can a copper sulphate solution be stored in a zinc pot? Why?क्या कॉपर सल्फ़ेट विलयन को जस्ते के पात्र में रखा जा सकता है? क्यों?Kya copper sulphate solution ko zinc ke bartan mein rakh sakte hain? Kyun?

✅ Answerउत्तरJawab
  • No.
  • E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V is lower than E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V, so zinc is a stronger reducing agent.
  • Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu happens (E°cell = +1.10 V, spontaneous), so the pot would dissolve and copper would deposit.
  • नहीं।
  • E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V से कम है, अतः जस्ता प्रबल अपचायक है।
  • Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu अभिक्रिया होगी (E°सेल = +1.10 V, स्वतः प्रवर्तित), अतः पात्र घुल जाएगा और ताँबा जम जाएगा।
  • Nahi.
  • E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V se kam hai, isliye zinc strong reducing agent hai.
  • Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu reaction hogi (E°cell = +1.10 V, spontaneous), to bartan ghul jaayega aur copper jam jaayega.

⚠️ Common mistakesआम गलतियाँAam galtiyan

  • Multiplying E° by the stoichiometric coefficient → never; E° is intensive.
  • Wrong n in Nernst → take n from the BALANCED cell reaction (Cu + 2Ag⁺: n = 2).
  • Putting solids (Cu, Zn) in Q → only ions/gases go in Q.
  • Λm = κ/c with κ in S cm⁻¹ and c in mol L⁻¹ without ×1000 → answer off by 1000.
  • Writing ΔG° in kJ without dividing J by 1000, or forgetting the minus sign.
  • Saying conductivity increases on dilution → κ decreases; only Λm increases.
  • E° को स्टॉइकियोमीट्री गुणांक से गुणा करना → कभी नहीं; E° गहन गुण है।
  • नर्न्स्ट में गलत n → n संतुलित सेल अभिक्रिया से लें (Cu + 2Ag⁺: n = 2)।
  • Q में ठोस (Cu, Zn) रखना → Q में केवल आयन/गैसें।
  • κ (S cm⁻¹) तथा c (mol L⁻¹) के साथ बिना ×1000 के Λm = κ/c → उत्तर 1000 गुना गलत।
  • ΔG° को kJ में लिखते समय J को 1000 से भाग न देना, या ऋण चिह्न भूलना।
  • तनुता पर चालकता बढ़ती है कहना → κ घटती है; केवल Λm बढ़ती है।
  • E° ko stoichiometric coefficient se guna karna → kabhi nahi; E° intensive hai.
  • Nernst mein galat n → n BALANCED cell reaction se lijiye (Cu + 2Ag⁺: n = 2).
  • Q mein solids (Cu, Zn) rakhna → Q mein sirf ions/gases.
  • κ (S cm⁻¹) aur c (mol L⁻¹) ke saath bina ×1000 ke Λm = κ/c → answer 1000 guna galat.
  • ΔG° ko kJ mein likhte waqt J ko 1000 se divide na karna, ya minus sign bhoolna.
  • Dilution par conductivity badhti hai kehna → κ ghatti hai; sirf Λm badhti hai.

💎 Rarely asked but importantकम पूछा गया पर ज़रूरीKam aaya par zaroori

  • Conductivity is measured with AC, not DC, to avoid electrolysis and polarisation of the electrodes.
  • Electronic conductance (metals) decreases with rise in temperature; electrolytic conductance increases with temperature.
  • In aqueous NaCl electrolysis, Cl₂ (not O₂) forms at the anode because of the overpotential of oxygen.
  • Nickel–cadmium cell is a rechargeable cell with longer life than the lead storage cell.
  • Hydrogen economy: H₂ as a fuel (from fuel cells) gives only water; it is seen as a clean fuel for the future.
  • चालकता DC से नहीं, AC से मापते हैं ताकि वैद्युत अपघटन तथा इलेक्ट्रोडों का ध्रुवण न हो।
  • इलेक्ट्रॉनिक चालकत्व (धातुएँ) ताप बढ़ने पर घटता है; वैद्युत-अपघटनी चालकत्व ताप के साथ बढ़ता है।
  • जलीय NaCl के वैद्युत अपघटन में ऑक्सीजन के अधिविभव के कारण ऐनोड पर O₂ नहीं, Cl₂ बनती है।
  • निकैल–कैडमियम सेल पुनः आवेशनीय सेल है जिसकी आयु लेड संचायक सेल से अधिक है।
  • हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था: ईंधन के रूप में H₂ (ईंधन सेल से) केवल जल देती है; इसे भविष्य का स्वच्छ ईंधन माना जाता है।
  • Conductivity DC se nahi, AC se naapte hain taaki electrolysis aur electrodes ka polarisation na ho.
  • Electronic conductance (metals) temperature badhne par ghatta hai; electrolytic conductance temperature ke saath badhta hai.
  • Aqueous NaCl ke electrolysis mein oxygen ke overpotential ki wajah se anode par O₂ nahi, Cl₂ banti hai.
  • Nickel–cadmium cell rechargeable cell hai jiski life lead storage cell se zyada hai.
  • Hydrogen economy: fuel ke roop mein H₂ (fuel cell se) sirf paani deti hai; ise bhavishya ka saaf fuel maana jaata hai.

⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision

  • Anode: oxidation (−) in galvanic cell; cathode: reduction (+).
  • E°cell = E°cathode − E°anode.
  • SHE: Pt | H₂(1 bar) | H⁺(1 M), E° = 0.
  • Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q (298 K).
  • ΔrG° = −nFE°cell; log K = nE°/0.059.
  • R = ρl/A; G = 1/R; κ = 1/ρ; G* = l/A = κR.
  • Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹).
  • Strong electrolyte: Λm = Λ°m − A√c.
  • Kohlrausch: Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋; α = Λm/Λ°m.
  • Q = It; m = ZIt; 1 F = 96487 C.
  • Dry cell ≈ 1.5 V; mercury cell 1.35 V; lead storage: Pb anode, PbO₂ cathode, 38% H₂SO₄.
  • H₂–O₂ fuel cell: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, ~70% efficient.
  • Rusting: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ (anode), O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O (cathode); rust = Fe₂O₃·xH₂O.
  • Prevent rust: paint, galvanising (Zn), sacrificial Mg/Zn.
  • गैल्वैनी सेल में ऐनोड: ऑक्सीकरण (−); कैथोड: अपचयन (+)।
  • E°सेल = E°कैथोड − E°ऐनोड।
  • SHE: Pt | H₂(1 bar) | H⁺(1 M), E° = 0।
  • Eसेल = E°सेल − (0.059/n) log Q (298 K)।
  • ΔrG° = −nFE°सेल; log K = nE°/0.059।
  • R = ρl/A; G = 1/R; κ = 1/ρ; G* = l/A = κR।
  • Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹)।
  • प्रबल विद्युत-अपघट्य: Λm = Λ°m − A√c।
  • कोलराउश: Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋; α = Λm/Λ°m।
  • Q = It; m = ZIt; 1 F = 96487 C।
  • शुष्क सेल ≈ 1.5 V; मर्करी सेल 1.35 V; लेड संचायक: Pb ऐनोड, PbO₂ कैथोड, 38% H₂SO₄।
  • H₂–O₂ ईंधन सेल: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, ~70% दक्ष।
  • जंग: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ (ऐनोड), O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O (कैथोड); जंग = Fe₂O₃·xH₂O।
  • जंग रोकना: पेंट, यशदलेपन (Zn), बलिदानी Mg/Zn।
  • Galvanic cell mein anode: oxidation (−); cathode: reduction (+).
  • E°cell = E°cathode − E°anode.
  • SHE: Pt | H₂(1 bar) | H⁺(1 M), E° = 0.
  • Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q (298 K).
  • ΔrG° = −nFE°cell; log K = nE°/0.059.
  • R = ρl/A; G = 1/R; κ = 1/ρ; G* = l/A = κR.
  • Λm = κ × 1000/c (S cm² mol⁻¹).
  • Strong electrolyte: Λm = Λ°m − A√c.
  • Kohlrausch: Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋; α = Λm/Λ°m.
  • Q = It; m = ZIt; 1 F = 96487 C.
  • Dry cell ≈ 1.5 V; mercury cell 1.35 V; lead storage: Pb anode, PbO₂ cathode, 38% H₂SO₄.
  • H₂–O₂ fuel cell: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, ~70% efficient.
  • Jung: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ (anode), O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O (cathode); jung = Fe₂O₃·xH₂O.
  • Jung rokna: paint, galvanising (Zn), sacrificial Mg/Zn.

Notes written by Simple Learning Hub from the current NCERT syllabus. Year counts come only from UP Board papers we actually read.नोट्स Simple Learning Hub ने वर्तमान NCERT पाठ्यक्रम से लिखे हैं। वर्षों की गिनती केवल उन यूपी बोर्ड पेपरों से है जो हमने सच में पढ़े।Notes Simple Learning Hub ne current NCERT syllabus se likhe hain. Saalon ki ginti sirf un UP Board papers se hai jo humne sach mein padhe.