`ZnSO_(),AgNO_(3)` एवं `CuSO_(4)` विलयन वाले तीन वैद्युत अपघअनी सेलों A,B,C को श्रेणीबद्ध किया गया एवं 1.5 ऐम्‍पियर की विद्युतधारा, सेल B के कैथोड पर 1.45 ग्राम सिल्वर निक्षेपित होने तक लगातार प्रवाहित की गई। विद्युत धारा कितने समय तक प्रवाहित हुई? निक्षेपित कॉपर एवं जिंक का द्रव्यमान क्या होगा?

Explanation

Step 1 सेल अभिक्रियाएं इस प्रकार होगी
`Zn^(2+)(aq)+underset(2"मोल")(2e^(-))tounderset(1"मोल")(Zn(s))`
`Ag^(+)(aq)+underset("1 मोल")(e^(-))tounderset(1"1 मोल")(Ag(s))`...........ii
`Cu^(2+)(aq)+underset("2 मोल")(2e^(-)tounderset("1 मोल")(Cu(s)`......iii
n मोल इलेक्ट्रॉनों पर आवेश `Q=nF`
Step 2 धारा प्रवाह के लिए समय की गणना
अभिक्रिया (ii) के लिए `n=1` मोल
अतः `Q=1"मोल"xx96500"कूलॉम मोल"^(-1)=96500` कूलॉम
सिल्वर को मोलर द्रव्यमान `=108"मोल"^(-1)`
अतः सिल्वर के 1 मोल का द्रव्यमान =1मोल `xx"ग्राम मोल"^(-1)=108` ग्राम
108 ग्राम Ag के लिए आवश्यक विद्युत आवेश 96500 कूलॉम
`:.` 1.45 ग्राम Ag के लिए आवश्यक विद्युत आवेश `=("96500 कूलॉम")/("108 ग्राम")xx("1.45 ग्राम")`
माना 1.5 ऐम्‍पियर धारा t समय में प्रवाहित होती है तब
प्रयुक्त विद्युत की मात्रा `=1.5"ऐम्‍पियर"xxt"सेकण्ड"`
अतः 1.5 ऐम्‍पियर `xxt` सेकण्ड =1295.6 कूलॉम
या `t=("1295.6कूलॉम")/("1.5 ऐम्‍पियर")=("1295.6 ऐम्‍पियर सेकण्ड")/("1.5 ऐम्‍पियर")=`14 मिनट 24 सेकण्ड
Step3: निक्षेपित जिंक के द्रव्यमान की गणना
अभिक्रिया (i) के लिए इलेक्ट्रॉनों मोलों की संख्या (n)=2 मोल
अतः 2 इलेक्ट्रॉनों मोलों पर आवेश (Q)=2 मोल `xx"कूलॉम मोल"^(-1`

`=193000"कूलाम"=1.93xx10^(5)` कूलॉम
Zn को मोलर द्रव्यमान `=65.3"ग्राम मोल"(-1)`
इसलिए Zn के 1 मोल का द्रव्यमान `=1"मोल"xx65"ग्राम मोल"^(-1)=65`ग्राम
`:.1.93xx10^(5)` कूलॉम आवेश से निक्षेपित Zn=65 ग्राम
1295.6 कूलॉम आवेश से निक्षेपित `Zn=("65 ग्राम")/((1.93xx10^(5)"कूलॉम"))xx1295.6` कूलॉम =0.438ग्राम
Step 4 निक्षेपित कॉपर के द्रव्यमान की गणना
अभिक्रिया (iii) के लिए इलेक्टॉन मोलों की संख्या (n)=2 मोल
अतः 2 मोकल इलेक्ट्रॉनों पर आवेश (Q)=2 मोल `xx"96500कूलॉम मोल"^(-1)`
`=196000` कूलॉम
`=1.93xx10^(5)` कूलॉम
कॉपर का मोलर द्रव्यमान `=63.5"ग्राम मोल"^(-1)`
इसलिए कॉपर के 1 मोल का द्रव्यमान `=1"मोल"xx63.5"ग्राम मोल"^(-1)=63.5` ग्राम
`:.1.93xx10^(5)` कूलॉम आवेश से निक्षेपित कॉपर =63.5 ग्राम
1295.6 कूलॉम आवेश से निक्षेपित कॉपर `=(63.5"ग्राम")/((1.93xx10^(5)"कूलॉम"))xx1295.6` कूलॉम
`=0.426` ग्राम