ਸਮੱਗਰੀ ’ਤੇ ਜਾਓ

ਬਿਜਲ-ਰਸਾਇਣ: ਸੈੱਲ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ, ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ

ਰੀਡੌਕਸ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਪ੍ਰਜਾਤੀ ਤੋਂ ਦੂਜੀ ਤੱਕ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਦੋਵਾਂ ਅੱਧਿਆਂ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰੋ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਤਾਰ ਨਾਲ ਜੋੜੋ, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦਾ ਉਹ ਵਹਾਅ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਧਾਰਾ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਨੂੰ ਤੁਸੀਂ ਮਾਪ ਸਕਦੇ ਹੋ। ਇਹ ਗਾਈਡ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਕਿਵੇਂ ਬਣਾਈਏ ਅਤੇ ਉਸ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਿਵੇਂ ਕਰੀਏ, ਸਾਰਣੀ ਤੋਂ ਉਸ ਦੇ ਮਿਆਰੀ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਿਵੇਂ ਕਰੀਏ, ਉਸ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਨੂੰ ΔG° ਅਤੇ K ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਜੋੜੀਏ, ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ ਨਾਲ ਸੰਘਣਤਾ ਲਈ ਉਸ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਸੋਧੀਏ, ਅਤੇ ਬਿਜਲ-ਅਪਘਟਨ ਲਈ ਫ਼ੈਰਾਡੇ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕਿਵੇਂ ਵਰਤੀਏ। ਮਿਆਰੀ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ 25 °C ’ਤੇ ਹਨ ਅਤੇ OpenStax Chemistry 2e ਦੀ ਅੰਤਿਕਾ L ਤੋਂ ਹਨ।

ਨੂੰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ

ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ: ਐਨੋਡ, ਕੈਥੋਡ ਅਤੇ ਲੂਣ ਪੁਲ

ਗੈਲਵੈਨਿਕ (ਵੋਲਟੀ) ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਰੀਡੌਕਸ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਬਿਜਲਈ ਕਾਰਜ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਕਲਾਸਿਕ ਜ਼ਿੰਕ–ਤਾਂਬਾ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ, ਜ਼ਿੰਕ ਦੀ ਪੱਟੀ Zn²⁺ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਪੱਟੀ Cu²⁺ ਘੋਲ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜ਼ਿੰਕ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, Zn → Zn²⁺ + 2e⁻, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਤਾਰ ਰਾਹੀਂ ਤਾਂਬੇ ਦੀ ਪੱਟੀ ਤੱਕ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu।

ਆਕਸੀਕਰਨ ਹਮੇਸ਼ਾ ਐਨੋਡ ’ਤੇ ਅਤੇ ਅਪਚਾਇਣ ਕੈਥੋਡ ’ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਐਨੋਡ ਰਿਣਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਤਾਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਛੱਡਦਾ ਹੈ। ਲੂਣ ਪੁਲ, ਜੋ ਅਕਸਰ KNO₃ ਘੋਲ ਨਾਲ ਭਰਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਦੋਵਾਂ ਬੀਕਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਜਾਣ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਿੱਚ ਵੀ ਸ਼ੁੱਧ ਚਾਰਜ ਇਕੱਠਾ ਨਾ ਹੋਵੇ। ਇਸ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਧਾਰਾ ਲਗਭਗ ਤੁਰੰਤ ਰੁਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਸੈੱਲ ਸੰਕੇਤ-ਲਿਪੀ ਐਨੋਡ ਨੂੰ ਖੱਬੇ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਨੂੰ ਸੱਜੇ ਲਿਖਦੀ ਹੈ: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s)। ਇੱਕ ਲਕੀਰ ਅਵਸਥਾ ਸੀਮਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਦੋਹਰੀ ਲਕੀਰ ਲੂਣ ਪੁਲ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਜੇ ਕਿਸੇ ਅਰਧ-ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਠੋਸ ਧਾਤ ਨਾ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਪਲੈਟੀਨਮ ਵਰਗਾ ਅਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਬਾਹਰਲੇ ਸਿਰੇ ’ਤੇ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਮਿਆਰੀ ਅਪਚਾਇਣ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲਾਂ ਦੀ ਸਾਰਣੀ ਪੜ੍ਹਨਾ

ਹਰ ਅਰਧ-ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਿਆਰੀ ਅਪਚਾਇਣ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ, E°, ਮਿਲਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਮਿਆਰੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਬਿਲਕੁਲ 0 V ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਮਿਆਰੀ ਹਾਲਤਾਂ ਘੁਲੀਆਂ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਲਈ 1 M, ਗੈਸਾਂ ਲਈ 1 bar ਅਤੇ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਸਾਰਣੀਆਂ ਵਿੱਚ, 25 °C ਹਨ। ਹਰ ਇੰਦਰਾਜ ਅਪਚਾਇਣ ਵਜੋਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

E° ਜਿੰਨਾ ਵੱਧ ਧਨਾਤਮਕ ਹੋਵੇ, ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਰੂਪ ਓਨੀ ਹੀ ਵੱਧ ਤਾਕਤ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਖਿੱਚਦਾ ਹੈ। +2.866 V ਵਾਲੀ F₂ ਅੰਤਿਕਾ L ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਪ੍ਰਬਲ ਆਮ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਾਰਕ ਹੈ। −3.04 V ਵਾਲਾ Li⁺ ਅਪਚਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਔਖਾ ਆਇਨ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਲਿਥੀਅਮ ਧਾਤ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਬਲ ਅਪਚਾਇਣ ਕਾਰਕ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਅੰਤਿਕਾ L ਤੋਂ ਵਰਤੇ ਗਏ ਮੁੱਲ: Ag⁺/Ag +0.7996 V, Cu²⁺/Cu +0.337 V, Ni²⁺/Ni −0.257 V ਅਤੇ Zn²⁺/Zn −0.7618 V।

ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ: ਜ਼ਿੰਕ–ਤਾਂਬਾ ਸੈੱਲ ਲਈ E°cell

E°cell = E°cathode − E°anode ਵਰਤੋ, ਦੋਵੇਂ ਮੁੱਲ ਅਪਚਾਇਣ ਸਾਰਣੀ ਵਿੱਚ ਜਿਵੇਂ ਲਿਖੇ ਹਨ ਉਵੇਂ ਲੈ ਕੇ। ਤਾਂਬੇ ਦਾ E° ਵੱਧ ਧਨਾਤਮਕ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸ ਦਾ ਅਪਚਾਇਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਕੈਥੋਡ ਹੈ। E°cell = +0.337 V − (−0.7618 V) = +1.099 V, ਤਿੰਨ ਦਸ਼ਮਲਵ ਸਥਾਨਾਂ ਤੱਕ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਕਿਉਂਕਿ 0.337 ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ ਹਨ।

ਧਨਾਤਮਕ E°cell ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਮਿਆਰੀ ਹਾਲਤਾਂ ਹੇਠ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਜਿਵੇਂ ਲਿਖੀ ਗਈ ਹੈ ਉਵੇਂ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਹੈ। ਜੇ ਤੁਸੀਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਉਲਟੇ ਚੁਣੇ ਹੁੰਦੇ, ਤਾਂ ਤੁਹਾਨੂੰ −1.099 V ਮਿਲਦਾ। ਇਹ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਲਟ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਹੈ।

ਇਹੀ ਜਾਂਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਰੀਡੌਕਸ ਜੋੜੀ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕੀ Fe³⁺, I⁻ ਨੂੰ I₂ ਤੱਕ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰੇਗਾ? +0.771 V ਵਾਲੇ Fe³⁺/Fe²⁺ ਨੂੰ ਕੈਥੋਡ ਅਤੇ +0.5355 V ਵਾਲੇ I₂/I⁻ ਨੂੰ ਐਨੋਡ ਮੰਨ ਕੇ, E°cell = +0.236 V, ਇਸ ਲਈ ਹਾਂ। ਕੀ Zn²⁺ ਤਾਂਬਾ ਧਾਤ ਨੂੰ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰੇਗਾ? E°cell = −0.7618 − 0.337 = −1.099 V, ਇਸ ਲਈ ਨਹੀਂ।

ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ: E° ਨੂੰ ਕਦੇ ਵੀ ਗੁਣਾਂਕ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕਿਉਂ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ

Ni(s) + 2 Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + 2 Ag(s) ’ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਿਲਵਰ ਦੀ ਅਰਧ-ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦੁੱਗਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ E° ਨੂੰ ਵੀ ਦੁੱਗਣਾ ਕਰਨ ਦਾ ਲਾਲਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਗ਼ਲਤ ਹੋਵੇਗਾ। E° ਇੱਕ ਗਹਿਨ ਗੁਣ ਹੈ: ਇਹ ਪ੍ਰਤੀ ਇਕਾਈ ਚਾਰਜ ਊਰਜਾ ਮਾਪਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੁੱਗਣੀ ਕਰਨ ਨਾਲ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਦੋਵੇਂ ਦੁੱਗਣੇ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਇਸ ਲਈ E°cell = +0.7996 V − (−0.257 V) = +1.057 V, 2 ਦੇ ਕਿਸੇ ਗੁਣਕ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ। ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਕਿਤੇ ਹੋਰ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, n ਰਾਹੀਂ, ਜੋ ਤਬਦੀਲ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਮੋਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਥੇ 2 ਹੈ।

E°cell ਨੂੰ ΔG° ਅਤੇ K ਨਾਲ ਜੋੜਨਾ

ਸੈੱਲ ਜਿੰਨਾ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਬਿਜਲਈ ਕਾਰਜ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਉਹ −ΔG ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ΔG° = −nFE°cell ਮਿਲਦਾ ਹੈ। ਇੱਥੇ F ਫ਼ੈਰਾਡੇ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀ ਮੋਲ 96,485 C, ਅਤੇ ਇੱਕ ਵੋਲਟ ਗੁਣਾ ਇੱਕ ਕੂਲੰਬ ਇੱਕ ਜੂਲ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਧਨਾਤਮਕ E° ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਰਿਣਾਤਮਕ ΔG°, ਅਤੇ ਦੋਵਾਂ ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਮਿਆਰੀ ਹਾਲਤਾਂ ਹੇਠ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਹੈ।

ਕਿਉਂਕਿ ΔG° = −RT ln K, ਸੈੱਲ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਸੰਤੁਲਨ ਸਥਿਰਾਂਕ ਨੂੰ ਵੀ ਤੈਅ ਕਰਦਾ ਹੈ। 25 °C ’ਤੇ ਇਹ log K = nE°cell / 0.0592 V ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ 0.0592 V, 298.15 K ’ਤੇ 2.303RT/F ਹੈ, ਤਿੰਨ ਸਾਰਥਕ ਅੰਕਾਂ ਤੱਕ ਗੋਲ ਕੀਤਾ, ਜਿਵੇਂ OpenStax ਵਰਤਦੀ ਹੈ।

ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ। ਉੱਪਰਲੀ ਨਿੱਕਲ–ਸਿਲਵਰ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਈ, n = 2 ਅਤੇ E°cell = 1.057 V। ΔG° = −2 × 96,485 C/mol × 1.057 V = −2.04 × 10⁵ J, ਜਾਂ ਲਿਖੀ ਗਈ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀ ਮੋਲ −204 kJ। log K = 2 × 1.057 / 0.0592 = 35.7, ਇਸ ਲਈ K ਲਗਭਗ 5 × 10³⁵ ਹੈ। ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਪੂਰੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। K ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਾਰਥਕ ਅੰਕ ਤੱਕ ਲਓ: E° ਵਿੱਚ 0.001 V ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ log K ਨੂੰ ਲਗਭਗ 0.03 ਖਿਸਕਾ ਦਿੰਦੀ ਹੈ।

ਗ਼ੈਰ-ਮਿਆਰੀ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਲਈ ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ

ਅਸਲ ਸੈੱਲ ਘੱਟ ਹੀ 1 M ’ਤੇ ਚੱਲਦੇ ਹਨ। ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਨੂੰ ਸੋਧਦੀ ਹੈ: 25 °C ’ਤੇ E = E° − (0.0592 V / n) log Q, ਜਿੱਥੇ Q ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਭਾਗਫਲ ਹੈ। ਠੋਸਾਂ ਨੂੰ Q ਵਿੱਚੋਂ ਛੱਡ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਬਿਲਕੁਲ ਜਿਵੇਂ K ਵਿੱਚੋਂ।

ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ। ਇੱਕ ਜ਼ਿੰਕ–ਤਾਂਬਾ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ [Zn²⁺] = 1.00 M ਅਤੇ [Cu²⁺] = 1.0 × 10⁻³ M ਹੈ। Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu ਲਈ, Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺] = 1.0 × 10³ ਅਤੇ n = 2। E = 1.099 − (0.0592/2) × 3.00 = 1.099 − 0.089 = 1.010 V। ਕੈਥੋਡ ਨੂੰ Cu²⁺ ਤੋਂ ਵਾਂਝਾ ਕਰਨ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਘਟਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਲ ਸ਼ਾਤੇਲੀਏ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਅਨੁਮਾਨ ਲਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਸੰਘਣਤਾ ਸੈੱਲ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਪਾਸੇ ਇੱਕੋ ਅਰਧ-ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ E° = 0, ਅਤੇ ਇਹ ਸਿਰਫ਼ ਇਸ ਲਈ ਚੱਲਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹਨ। 0.0010 M ਅਤੇ 1.0 M Cu²⁺ ਵਿੱਚ ਤਾਂਬੇ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਲਈ, E = −(0.0592/2) log(0.0010/1.0) = +0.089 V। ਪਤਲਾ ਪਾਸਾ ਐਨੋਡ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਉੱਥੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੋਰ Cu²⁺ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫ਼ਰਕ ਨੂੰ ਬਰਾਬਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ E ਸਿਫ਼ਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ Q, K ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਮੁੱਕ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਬਿਜਲ-ਅਪਘਟਨ ਅਤੇ ਫ਼ੈਰਾਡੇ ਦਾ ਨਿਯਮ

ਬਿਜਲ-ਅਪਘਟਨੀ ਸੈੱਲ ਕਿਸੇ ਗ਼ੈਰ-ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਬਿਜਲੀ ਸਰੋਤ ਵਰਤਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਧਾਤ ਦੀ ਪਲੇਟਿੰਗ ਕਰਨਾ ਜਾਂ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਵੰਡਣਾ। ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਜੇ ਵੀ ਐਨੋਡ ’ਤੇ ਹੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਹੁਣ ਇਹ ਧਨਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਹੈ। ਉਤਪਾਦ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਸਿਰਫ਼ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਚਾਰਜ ’ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ: ਚਾਰਜ Q = ਧਾਰਾ I × ਸਮਾਂ t, ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਮੋਲ = Q / F।

ਹੱਲ ਕੀਤੀ ਉਦਾਹਰਨ। 2.50 A ਦੀ ਧਾਰਾ CuSO₄ ਘੋਲ ਵਿੱਚੋਂ 30.0 min ਲਈ ਵਗਦੀ ਹੈ। Q = 2.50 A × 1800 s = 4500 C। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਮੋਲ = 4500 / 96,485 = 0.0466 mol। ਹਰ Cu²⁺ ਨੂੰ 2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ 0.0233 mol Cu ਜਮ੍ਹਾਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ 63.55 g/mol ’ਤੇ 1.48 g ਹੈ।

ਸਮਾਂ ਲੱਭਣ ਲਈ ਗਣਨਾ ਨੂੰ ਉਲਟਾ ਚਲਾਓ। 1.00 g ਸਿਲਵਰ ਦੀ ਪਲੇਟਿੰਗ (Ag⁺ + e⁻ → Ag) ਲਈ 1.00 / 107.87 = 0.00927 mol ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ, ਜੋ 894 C ਹੈ। 0.500 A ’ਤੇ ਇਸ ਨੂੰ 1789 s ਲੱਗਦੇ ਹਨ, ਲਗਭਗ 29.8 ਮਿੰਟ।

ਸੈੱਲ ਸਵਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਚਿੰਨ੍ਹ ਅਤੇ ਹਿਸਾਬ-ਕਿਤਾਬ ਦੀਆਂ ਗ਼ਲਤੀਆਂ

ਬਿਜਲ-ਰਸਾਇਣ ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਗ਼ਲਤੀਆਂ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦੀਆਂ ਗ਼ਲਤੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਰ ਅਰਧ-ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਲਿਖੋ, ਉਸ ’ਤੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਜਾਂ ਅਪਚਾਇਣ ਦਾ ਲੇਬਲ ਲਾਓ, ਅਤੇ ਸਿਰਫ਼ ਫਿਰ ਹਿਸਾਬ ਕਰੋ।

  • ਐਨੋਡ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਪਲਟਣਾ ਅਤੇ ਫਿਰ ਉਸ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਵੀ, ਜੋ ਉਲਟਾਅ ਨੂੰ ਦੋ ਵਾਰ ਗਿਣਦਾ ਹੈ।
  • ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਗੁਣਾਂਕ ਨਾਲ E° ਨੂੰ ਗੁਣਾ ਕਰਨਾ।
  • ਇਹ ਉਲਝਾ ਦੇਣਾ ਕਿ ਕਿਹੜਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਧਨਾਤਮਕ ਹੈ। ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਕੈਥੋਡ ਧਨਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਬਿਜਲ-ਅਪਘਟਨੀ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਐਨੋਡ ਧਨਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
  • ΔG° = −nFE° ਵਿੱਚ ਜਾਂ ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਗ਼ਲਤ n ਵਰਤਣਾ। n ਸੰਤੁਲਿਤ ਸਮੁੱਚੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਮੋਲ ਹਨ।
  • ਜਦੋਂ ਉੱਤਰ ਕਿਲੋਜੂਲਾਂ ਵਿੱਚ ਚਾਹੀਦਾ ਹੋਵੇ ਤਾਂ ΔG° ਨੂੰ ਜੂਲਾਂ ਵਿੱਚ ਛੱਡ ਦੇਣਾ, ਜਾਂ ਇਸ ਦਾ ਉਲਟ।
  • ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ Q ਉਲਟਾ ਲਿਖਣਾ। ਕਿਸੇ ਵੀ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਭਾਗਫਲ ਵਾਂਗ, ਉਤਪਾਦ ਉੱਪਰ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
  • Q = It ਵਿੱਚ ਸਕਿੰਟਾਂ ਦੀ ਥਾਂ ਮਿੰਟ ਵਰਤਣਾ।

ਸੀਮਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉਚਿਤ ਵਰਤੋਂ

  • ਸਾਰੇ E° ਮੁੱਲ ਅਤੇ 0.0592 V ਵਾਲਾ ਗੁਣਕ 25 °C ’ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹੋਰ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਲਈ RT/F ਵਾਲਾ ਨਰਨਸਟ ਸਮੀਕਰਨ ਦਾ ਪੂਰਾ ਰੂਪ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
  • ਗਣਨਾਵਾਂ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾਵਾਂ ਦੀ ਥਾਂ ਸੰਘਣਤਾਵਾਂ ਵਰਤਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਸੰਘਣੇ ਘੋਲਾਂ ਲਈ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਵੋਲਟੇਜ ਦਸਾਂ ਮਿਲੀਵੋਲਟ ਤੱਕ ਗ਼ਲਤ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ।
  • ਧਨਾਤਮਕ E°cell ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਭਿਕਿਰਿਆ ਤਾਪ-ਗਤੀਕੀ ਤੌਰ ’ਤੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ, ਇਹ ਨਹੀਂ ਕਿ ਉਹ ਤੇਜ਼ ਹੈ। ਅਧਿ-ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਅਤੇ ਹੌਲੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਗਤਿਕੀ ਇੱਥੇ ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹਨ।
  • ਅਸਲ ਸੈੱਲ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਕਾਰਨ ਊਰਜਾ ਗੁਆਉਂਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਲੋਡ ਹੇਠ ਬੈਟਰੀ ਗਣਨਾ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਿਜਲ-ਅਪਘਟਨੀ ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਗਣਨਾ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।