हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल में अभिक्रिया का उत्पाद होता है
- A.कार्बन डाइऑक्साइड
- B.जल
- C.हाइड्रोजन परॉक्साइड
- D.अमोनिया
सही उत्तर
व्याख्या
सही उत्तर B, जल है। इस सेल में एनोड पर हाइड्रोजन दी जाकर ऑक्सीकृत होती है और कैथोड पर ऑक्सीजन दी जाकर अपचयित होती है, दोनों मिलकर जल बनाते हैं, अतः गैसें मिलती रहने तक सेल विद्युत देता रहता है और कोई प्रदूषक निर्गम नहीं छोड़ता। इसी प्रकार के सेलों ने अपोलो अंतरिक्ष यान में बिजली और पीने का जल दोनों दिए, और अब ये बसों, रेलगाड़ियों तथा आपातकालीन विद्युत इकाइयों में प्रयुक्त होते हैं। A गलत है क्योंकि इस अभिक्रिया में कार्बन का प्रवेश ही नहीं होता; कार्बन डाइऑक्साइड तब बनती जब ईंधन कोई हाइड्रोकार्बन अथवा ऐल्कोहॉल होता। C गलत है क्योंकि हाइड्रोजन परॉक्साइड समग्र सेल अभिक्रिया का उत्पाद नहीं है, यद्यपि दुर्बल उत्प्रेरक पर परॉक्साइड स्पीशीज़ अवांछित मध्यवर्ती के रूप में बन सकती हैं। D गलत है क्योंकि अमोनिया में नाइट्रोजन होती है, जो यहाँ अभिकारक नहीं, यद्यपि अमोनिया का अध्ययन हाइड्रोजन ईंधन के संभावित वाहक के रूप में अलग से होता है।
पूरा लेख पढ़ें: विद्युत रसायन: विद्युत अपघटन, विद्युत लेपन और बैटरी
अभ्यास प्रश्न
सभी देखेंआदर्श स्थिति में 200 ऐंपियर-घंटा की बैटरी के लिए आवेशन धारा कितनी होगी?
- A.12 A
- B.15 A
- C.10 A
- D.20 A
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व्याख्या
सही उत्तर D, 20 A है। संचायक बैटरी के आवेशन का व्यावहारिक नियम यह है कि आवेशन धारा बैटरी की ऐंपियर-घंटा क्षमता के लगभग दसवें भाग के बराबर रखी जाए, जिसे सी बटा दस दर कहा जाता है। 200 ऐंपियर-घंटा की बैटरी के लिए 200 का दसवाँ भाग 20 ऐंपियर होता है, और इस दर पर पूर्णतः निरावेशित बैटरी लगभग दस से बारह घंटे में आवेशित होती है। इससे बहुत अधिक धारा प्लेटों को गरम कर देती है, अपघट्य को उबाल देती है और सेल का जीवन घटा देती है, जबकि बहुत कम धारा बैटरी को अपूर्ण आवेशित छोड़ देती है और सल्फेटीकरण होने देती है। A अर्थात 12 A तथा B अर्थात 15 A गलत हैं, क्योंकि ये दसवें भाग से कम हैं और 200 ऐंपियर-घंटा के सेल के लिए मनमाने आँकड़े हैं। C अर्थात 10 A जाल है: यह क्षमता का बीसवाँ भाग है, और जो अभ्यर्थी दस प्रतिशत का नियम गलत संख्या पर लगा देते हैं वे इसे चुन लेते हैं।
यदि 12 वोल्ट के छह सेल समानांतर क्रम में जोड़े जाएँ, तो निर्गत वोल्टता होगी:
- A.6 V
- B.72 V
- C.12 V
- D.2 V
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व्याख्या
सही उत्तर C, 12 V है। समानांतर क्रम में जोड़ने पर सभी सेलों के धनात्मक सिरे एक साथ और सभी ऋणात्मक सिरे एक साथ जुड़ जाते हैं, अतः प्रत्येक सेल उन्हीं दो बिंदुओं के बीच रहता है और संयोजन की वोल्टता एक सेल की वोल्टता अर्थात 12 वोल्ट ही रहती है। समानांतर व्यवस्था जो बढ़ाती है वह धारा क्षमता है: छह समान सेल समानांतर में छह गुनी धारा दे सकते हैं अथवा उतनी ही धारा छह गुने समय तक, और समूह का आंतरिक प्रतिरोध एक सेल के छठे भाग के बराबर हो जाता है। B अर्थात 72 V गलत है, क्योंकि वोल्टताओं का जुड़ना श्रेणीक्रम में होता है, जहाँ एक सेल का धन सिरा अगले के ऋण सिरे से जुड़ता है। A अर्थात 6 V तथा D अर्थात 2 V गलत हैं, क्योंकि समान सेलों को जोड़ने की कोई विधि टर्मिनल वोल्टता को एक सेल से नीचे नहीं लाती; 2 वोल्ट संयोगवश एक लेड-अम्ल सेल की वोल्टता है, जिनमें से छह श्रेणीक्रम में ऐसी 12 वोल्ट बैटरी बनाते हैं।
विद्युत अपघटन के समय ऑक्सीकरण कहाँ होता है?
- A.कैथोड पर
- B.एनोड पर
- C.विद्युत अपघट्य में
- D.लवण सेतु में
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व्याख्या
सही उत्तर B, एनोड पर है। एनोड वह इलेक्ट्रोड है जो स्रोत के धनात्मक सिरे से जुड़ा होता है, अतः ऋणावेशित आयन अर्थात ऋणायन उसी की ओर जाते हैं और वहाँ इलेक्ट्रॉन त्याग देते हैं; इलेक्ट्रॉनों का त्याग ही ऑक्सीकरण है। A गलत है क्योंकि कैथोड ऋणात्मक सिरे से जुड़ा होता है, धनावेशित धनायनों को आकर्षित करता है और उन्हें इलेक्ट्रॉन देता है, अतः वहाँ अपचयन होता है, ऑक्सीकरण नहीं। यह नियम गैल्वेनिक सेल में भी लागू रहता है, जहाँ एनोड ऋणात्मक सिरा होते हुए भी ऑक्सीकरण का स्थान है, और परीक्षक इसी बिंदु को जाँचते हैं। C गलत है क्योंकि विद्युत अपघट्य केवल वह माध्यम है जिसमें आयन चलते हैं; अभिक्रिया वहीं होती है जहाँ आयन इलेक्ट्रोड से मिलते हैं। D गलत है क्योंकि लवण सेतु दो अर्ध-सेलों वाले गैल्वेनिक सेल का भाग है और वह केवल परिपथ पूरा करते हुए विलयनों को विद्युत रूप से उदासीन रखता है; वह ऑक्सीकरण का स्थान नहीं है।
एक फैराडे नामक विद्युत की मात्रा लगभग कितनी होती है?
- A.9,650 कूलॉम
- B.96,500 कूलॉम
- C.1,600 कूलॉम
- D.6,023 कूलॉम
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व्याख्या
सही उत्तर B, 96,500 कूलॉम है। एक फैराडे एक मोल इलेक्ट्रॉनों द्वारा वहन किया गया आवेश है, जो एक इलेक्ट्रॉन के आवेश को आवोगाद्रो संख्या से गुणा करने पर मिलता है और लगभग 96,500 कूलॉम होता है; किसी अपघट्य से एक फैराडे प्रवाहित करने पर इलेक्ट्रोड पर पदार्थ का एक ग्राम तुल्यांक मुक्त होता है। A गलत है क्योंकि 9,650 कूलॉम सही मान का दसवाँ भाग है और असावधानी से पढ़ने वालों के लिए जाल है। C गलत है क्योंकि 1.6 का अंक एक इलेक्ट्रॉन के आवेश से जुड़ा है, जो 1.6 गुणा दस की घात ऋण उन्नीस कूलॉम है, फैराडे से नहीं। D गलत है क्योंकि 6.023 गुणा दस की घात तेईस आवोगाद्रो संख्या है, जो कणों की गिनती है, आवेश की मात्रा नहीं, यद्यपि फैराडे की गणना में दोनों साथ आते हैं।
विद्युत लेपन की प्रक्रिया में जिस वस्तु पर लेप करना होता है, उसे बनाया जाता है
- A.एनोड
- B.कैथोड
- C.विद्युत अपघट्य
- D.सुविधानुसार कोई भी इलेक्ट्रोड
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व्याख्या
सही उत्तर B, कैथोड है। लेपन विलयन में धातु के आयन धनावेशित होते हैं, अतः वे ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की ओर जाते हैं और वहाँ अपचयित होकर धातु में बदल जाते हैं; इसलिए लेप जमाने के लिए वस्तु को कैथोड बनाना ही पड़ता है। A गलत है क्योंकि एनोड लेप की शुद्ध धातु की पट्टी होती है, जो लेपन के साथ-साथ विलयन में घुलती जाती है और विलयन की सांद्रता स्थिर रखती है, जिससे विलयन बार-बार बदलने की आवश्यकता नहीं पड़ती। C गलत है क्योंकि विद्युत अपघट्य लेप की धातु के लवण का विलयन होता है, जैसे ताँबे के लेपन के लिए कॉपर लवण, और वह इलेक्ट्रोड नहीं है। D गलत है क्योंकि ध्रुवता मनमाने ढंग से नहीं चुनी जा सकती: उसे उलट देने पर वस्तु पर धातु जमने के स्थान पर उससे धातु हटने लगेगी, और वास्तव में विद्युत पॉलिशिंग तथा ऐनोडीकरण इसी सिद्धांत पर कार्य करते हैं।