(a) निम्न अभिक्रिया के लिए `Delta G_(r)^(@)` की गणना कीजिए |
`Ag^(+)(aq) + Cl^(-)(aq) rarr AgCl(s)`
दिया है, `Delta G_(r)^(@) (AgCl) = -109` किलोजूल/मोल
`Delta G_(r)^(@) (Cl^(-)) = -129` किलोजूल/मोल
`Delta G_(r)^(@) (Ag^(+)) = 77` किलोजूल/मोल
उपरोक्त अभिक्रिया को एक सेल के रूप में प्रदर्शित कीजिए | सेल के `E^(@)` की गणना कीजिए तथा AgCl के लिए `log_(10)K_(sp)` का मान ज्ञात कीजिए |
(b) AgCl के संतृप्त विलयन के 100 मिमी में `6.539 xx 10^(-2)` ग्राम धात्विक जिंक (u = 63.39) मिलाया जाता है | `"log"_(10) ([Zn^(2+)])/([Ag^(+)]^(2))` की गणना कीजिए |
दिया है `Ag^(+) + e^(-) rarr Ag," "E^(@) = 0.80 V`
`Zn^(2+) + 2e^(-) rarr Zn, " "E^(@) = -0.77`
ये भी ज्ञात कीजिए कि Ag के कितने मोल बनेंगे ?

Explanation

(A) `Ag + (1)/(2) Cl_(2) rarr AgCl`
सेल अभिक्रियाएँ
`{:("ऐनोड पर",Ag rarr Ag^(+) + e^(-)),("कैथोड पर",(1)/(2) Cl_(2) + e^(-) rarr Cl^(-)),(,ulbar(Ag^(+) + Cl^(-) rarr AgCl)):}`
अत: सेल को निम्न प्रकार प्रदर्शित किया जा सकता है
`Ag|Ag^(+)||AgCl||Cl^(-)|Cl_(2),Pt`
`Ag^(+) (aq) + Cl^(-) (aq) rarr AgCl(s)`
(i) `Delta G^(@) = [Delta G^(@) (AgCl) - Delta G^(@) (Ag^(+)) - Delta G^(@) (Cl^(-))]`
`= [- 109 - (-129) - 77] = -"57 किलो जूल मोल"^(-1)`
`therefore" "Delta G^(@) =- nE^(@) F = -"57 किलो जूल मोल"^(-1)`
`= -"57000 जूल मोल"^(-1)`
अथवा, `- 57000 =-1 xx 96500 xx E^(@)`
`E^(@) = (57000)/(96500) = 0.59` वोल्ट
(ii) `Delta G^(@) =- 2.303 RT log K`
`therefore" "-57000 =-2.303 xx 8.314 xx 298 log K`
अथवा `log K = (57000)/(2.303 xx 8.314 xx 298) = 9.98 ~~ 10`
`log K_(sp) =- log K =-10`
(b) जिंक के `(6.539 xx 10^(-2))/(65.39) = 10^(-3)` मोल मिलाये जाते हैं | अत: निम्न अभिक्रियाएँ होती हैं :
`2Ag^(+) (aq) + 2e^(-) rarr 2Ag(s) " "E^(@) = + 0.80 V`
`Zn(s) rarr Zn^(2+) (aq) + 2e^(-)," "E^(@) = + 0.77 V`
पूर्ण सेल अभिक्रिया
`underset(10^(-6)"मोल")(2Ag^(+)(aq)) + underset(10^(-3)"मोल")(Zn(s)) rarr Zn^(2+) (aq) + 2AG(s) E_("सेल")^(@) = 1.57 V`
नेर्नस्ट समीकरण के अनुसार-
`E_("सेल") = E_("सेल")^(@) - (0.0591)/(n) "log"_(10) ([Zn^(2+)])/([Ag^(+)]^(2))`
साम्यावस्था पर-
`E_("सेल") = 0, "तथा" n = 2, E_("सेल")^(@) = 1.57 V`
`therefore" " 0 = 1.57 - (0.0591)/(2)"log"_(10) ([Zn^(2+)])/([Ag^(+)]^(2))`
अथवा, `"log"_(10) ([Zn^(2+)])/([Ag^(+)]^(2)) = (1.57 xx 2)/(0.059) = 53.1`
`therefore" "K = 10^(53.1)" "(because K = ([Zn^(2+)])/([Ag^(+)]^(2)))`
क्योंकि साम्य स्थिरांक का मान बहुत अधिक है, अत: अभिक्रिया लगभग पूर्ण होगी | इसलिए `Ag^(+)` के अवक्षेपित मोलो की संख्या `= 10^(-5)`