लेखिका: कोकिल जैन, केमिस्ट्री फ़ैकल्टी, प्रमाण इंस्टिट्यूट (IIT कानपुर, पढ़ाने का 14 साल का अनुभव)
इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री छोटा चैप्टर है पर अंक अच्छे देता है: नर्न्स्ट समीकरण, सेल EMF और चालकता के सवाल JEE Main और NEET दोनों में लगभग हर साल आते हैं। लगभग हर सवाल सही सूत्र चुनने और चिह्न व इकाइयाँ सही रखने से हल हो जाता है। इस पेज पर ज़रूरी सभी सूत्र टेबल में हैं, साथ में वे गलतियाँ जो सबसे ज़्यादा अंक काटती हैं।
गैल्वेनिक सेल और ऊष्मागतिकी
| क्या चाहिए | सूत्र | ध्यान दें |
|---|---|---|
| मानक सेल EMF | E°cell = E°cathode − E°anode | दोनों इलेक्ट्रोड के मानक अपचयन विभव लें |
| गिब्स ऊर्जा और EMF | ΔG° = −nFE°cell, और ΔG = −nFEcell | n = संतुलित अभिक्रिया में स्थानांतरित इलेक्ट्रॉन |
| नर्न्स्ट समीकरण | E = E° − (RT/nF) ln Q | सामान्य रूप |
| 298 K पर नर्न्स्ट | E = E° − (0.0591/n) log Q | परीक्षा में सबसे ज़्यादा इस्तेमाल |
| EMF और साम्य | 298 K पर E°cell = (0.0591/n) log K | साम्य पर E = 0 से |
| ΔG° और K | ΔG° = −RT ln K = −2.303 RT log K | इस चैप्टर को साम्य से जोड़ता है |
| हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड | 298 K पर E = −0.0591 pH | 1 bar पर H⁺/H₂ के लिए |
चालकत्व
| क्या चाहिए | सूत्र | इकाई |
|---|---|---|
| चालकत्व (conductance) | G = 1/R | S (सीमेंस) |
| सेल स्थिरांक | G* = l/A | cm⁻¹ या m⁻¹ |
| चालकता (conductivity) | κ = G × G* = G × (l/A) | S cm⁻¹ या S m⁻¹ |
| मोलर चालकता | Λm = (1000 × κ)/M, κ S cm⁻¹ में और M mol L⁻¹ में | S cm² mol⁻¹ |
| प्रबल विद्युतअपघट्य (तनुकरण) | Λm = Λ°m − A√c | A विद्युतअपघट्य के प्रकार पर निर्भर |
| कोलराउश नियम | Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋ | आयनों की सीमांत मोलर चालकता |
| दुर्बल विद्युतअपघट्य | α = Λm/Λ°m, और Ka = cα²/(1 − α) | α = वियोजन की मात्रा |
विद्युत अपघटन
| क्या चाहिए | सूत्र | ध्यान दें |
|---|---|---|
| आवेश | Q = I × t | कूलॉम, t सेकंड में |
| फैराडे का पहला नियम | m = (M × I × t)/(n × F) | M = मोलर द्रव्यमान; n = प्रति आयन इलेक्ट्रॉन |
| फैराडे का दूसरा नियम | m₁/m₂ = E₁/E₂ | E = तुल्यांकी द्रव्यमान, एक ही आवेश के लिए |
| फैराडे स्थिरांक | 1 F ≈ 96,500 C mol⁻¹ (सटीक 96,485) | 1 मोल इलेक्ट्रॉन का आवेश |
हल किया उदाहरण
डैनियल सेल के लिए E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V और E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V।
E°cell = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V। n = 2 के साथ, ΔG° = −2 × 96,485 × 1.10 = −212,267 J ≈ −212.3 kJ mol⁻¹।
तीन गलतियाँ जो अंक काटती हैं
- E° को गुणांकों से गुणा करना। इलेक्ट्रोड विभव एक गहन (intensive) गुण है; अर्ध-अभिक्रिया को 2 से गुणा करने पर यह नहीं बदलता। ΔG° बदलता है, इसीलिए अर्ध-अभिक्रियाएँ जोड़ते समय ΔG के ज़रिए चलें।
- Λm में 1000 भूलना। κ S cm⁻¹ में और सांद्रता mol L⁻¹ में हो, तो Λm = 1000κ/M। 1000 छोड़ने पर उत्तर 1000 गुना छोटा आता है।
- Q उलटा लिखना। Q = उत्पाद/अभिकारक, सेल अभिक्रिया को ठीक उसी तरह लिखकर जैसे संतुलित है, ठोस पदार्थों को छोड़कर।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
298 K पर 2.303RT/F का मान क्या है? लगभग 0.0591 V, इसीलिए यह नर्न्स्ट समीकरण के छोटे रूप में आता है।
क्या नर्न्स्ट समीकरण NEET सिलेबस में है? हाँ। नर्न्स्ट समीकरण और चालकत्व सहित इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री NEET और JEE Main दोनों की केमिस्ट्री में है।
तनुकरण पर मोलर चालकता क्यों बढ़ती है? दुर्बल विद्युतअपघट्यों में तनुकरण से वियोजन (α) बढ़ता है। प्रबल विद्युतअपघट्यों में आयनों के बीच का आकर्षण घटता है।
प्रमाण, गीता भवन चौराहा, इंदौर में ज़्यादा से ज़्यादा 40 छात्रों की बैच में यह चैप्टर दोहराएँ। प्रोग्राम और फ़ीस देखें या मुफ़्त काउंसलिंग बुक करें।
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