←
NEET రసాయన శాస్త్రం: ద్రావణాలు, రెడాక్స్, విద్యుత్ రసాయనశాస్త్రం మరియు రసాయన గతికశాస్త్రం · Chapter 3

విద్యుత్ రసాయన శాస్త్రం (Electrochemistry)

గుర్తుంచుకోవాల్సినవి

  • గాల్వానిక్ ఘటంలో ఆక్సీకరణ ఆనోడ్ (రుణ) వద్ద, క్షయకరణ కాథోడ్ (ధన) వద్ద జరుగుతాయి; E°cell = E°cathode − E°anode, E°cell ధనాత్మకమైతే ఘటంలోని చర్య స్వత్సిద్ధంగా (spontaneous) జరుగుతుంది.
  • 298 K వద్ద నెర్న్‌స్ట్ సమీకరణం: E = E° − (0.059/n) log Q; సమతాస్థితిలో E = 0, కాబట్టి log K = nE°/0.059 మరియు ΔG° = −nFE°cell.
  • విలీనం చేసినప్పుడు వాహకత (κ) తగ్గుతుంది, మోలార్ వాహకత (Λm) పెరుగుతుంది; కోల్‌రౌష్ నియమం, Λ°m = λ°(కాటయాన్) + λ°(ఆనయాన్), బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యాల Λ°m కనుగొనడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
  • ఫారడే నియమం: m = ZIt = (M/nF) × I × t; 1 ఫారడే = 96500 C = 1 మోల్ ఎలక్ట్రాన్ల ఆవేశం. విద్యుద్విశ్లేషణ ఉత్పన్నాలు విద్యుద్విశ్లేష్యం, ఎలక్ట్రోడ్లు, గాఢతపై ఆధారపడతాయి.

విద్యుత్ రసాయన ఘటాలు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ (Electrochemical cells and electrode potential)

గాల్వానిక్ (వోల్టాయిక్) ఘటం (galvanic cell) స్వత్సిద్ధ రెడాక్స్ చర్య యొక్క రసాయన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది. డేనియల్ ఘటం దీనికి ప్రామాణిక ఉదాహరణ. జింక్ కడ్డీ ZnSO₄ ద్రావణంలో, రాగి కడ్డీ CuSO₄ ద్రావణంలో ముంచబడి ఉంటాయి. ఆ రెండు ద్రావణాలను లవణ వంతెన (salt bridge) కలుపుతుంది.

  • ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ, రుణ ఎలక్ట్రోడ్): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
  • కాథోడ్ (క్షయకరణ, ధన ఎలక్ట్రోడ్): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
  • మొత్తం చర్య: Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
  • బాహ్య తీగలో ఎలక్ట్రాన్లు ఆనోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు ప్రవహిస్తాయి. సంప్రదాయ విద్యుత్ ప్రవాహం కాథోడ్ నుండి ఆనోడ్‌కు ప్రవహిస్తుంది.

లవణ వంతెన అనేది ఒక U-గొట్టం; అందులో KCl, KNO₃ లేదా NH₄NO₃ వంటి జడ విద్యుద్విశ్లేష్యం ఉన్న జెల్ ఉంటుంది. దాని అయాన్ల వేగాలు దాదాపు సమానం. ఇది అయాన్ల ప్రవాహం ద్వారా వలయాన్ని పూర్తి చేస్తుంది మరియు ప్రతి అర్ధ-ఘటాన్ని విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంచుతుంది. ఎలక్ట్రాన్లు దీని ద్వారా ప్రయాణించవు.

ఘటం ప్రాతినిధ్యం (cell representation): ఆనోడ్ ఎడమవైపు, కాథోడ్ కుడివైపు రాస్తారు. ఒక నిలువు గీత దశా సరిహద్దును చూపుతుంది. రెండు నిలువు గీతలు లవణ వంతెనను చూపుతాయి. ఉదాహరణ: Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s).

ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ (electrode potential) అంటే లోహం–ద్రావణం అంతర్ముఖం వద్ద ఏర్పడే పొటెన్షియల్. ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ E° ను 1 M అయాన్ గాఢత, వాయువులకు 1 bar పీడనం మరియు 298 K వద్ద కొలుస్తారు. సంప్రదాయం ప్రకారం, పట్టికలలో క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ ఇస్తారు.

ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ (SHE) ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్. ప్లాటినం బ్లాక్ పూసిన ప్లాటినం రేకును 1 M H⁺ ద్రావణంలో ముంచుతారు. దానిపై 1 bar వద్ద శుద్ధ H₂ వాయువును బుడగలుగా పంపుతారు. దాని పొటెన్షియల్‌ను 0.00 V గా నిర్ణయించారు. అర్ధ-చర్య: H⁺(aq) + e⁻ ⇌ ½ H₂(g). తెలియని E° కనుగొనడానికి, ఆ ఎలక్ట్రోడ్‌ను SHE తో కలిపి ఘటం వోల్టేజ్‌ను కొలుస్తారు.

E°cell = E°(cathode) − E°(anode), రెండూ క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్‌గా. E° ఒక తీవ్ర (intensive) ధర్మం. అర్ధ-చర్యను ఒక సంఖ్యతో గుణించినా అది మారదు.

విద్యుత్ రసాయన శ్రేణి (electrochemical series). స్పీసీస్‌ను వాటి ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ క్రమంలో అమరుస్తారు.

అర్ధ-చర్య (క్షయకరణ)E° (V)
F₂ + 2e⁻ → 2F⁻+2.87
Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻+1.36
Br₂ + 2e⁻ → 2Br⁻+1.09
Ag⁺ + e⁻ → Ag+0.80
Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺+0.77
I₂ + 2e⁻ → 2I⁻+0.54
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu+0.34
2H⁺ + 2e⁻ → H₂0.00
Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni−0.25
Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe−0.44
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn−0.76
Al³⁺ + 3e⁻ → Al−1.66
Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg−2.36
Na⁺ + e⁻ → Na−2.71
K⁺ + e⁻ → K−2.93
Li⁺ + e⁻ → Li−3.05

శ్రేణిని చదివే విధానం: E° ఎంత ధనాత్మకమైతే ఆక్సీకరణకారి అంత బలమైనది (F₂ అత్యంత బలమైనది). E° ఎంత రుణాత్మకమైతే క్షయకరణకారి అంత బలమైనది (ఈ జాబితాలో Li అత్యంత బలమైనది). తక్కువ E° ఉన్న లోహం, ఎక్కువ E° ఉన్న లోహాన్ని దాని లవణ ద్రావణం నుండి స్థానభ్రంశం చేస్తుంది. హైడ్రోజన్ కంటే పైన ఉన్న రుణ E° గల లోహాలు విలీన ఆమ్లాల నుండి H₂ ను విడుదల చేస్తాయి. రాగి, వెండి, బంగారం చేయవు.

నెర్న్‌స్ట్ సమీకరణం, EMF, సమతా స్థిరాంకం మరియు గిబ్స్ శక్తి (Nernst equation, EMF, equilibrium constant and Gibbs energy)

Mⁿ⁺ + ne⁻ → M అర్ధ-చర్యకు:

E(Mⁿ⁺/M) = E° − (2.303RT/nF) log (1/[Mⁿ⁺]) = E° + (0.059/n) log [Mⁿ⁺] (298 K వద్ద).

aA + bB → cC + dD ఘటం చర్యకు, చర్యా భాగఫలం (reaction quotient) Q = [C]ᶜ[D]ᵈ / [A]ᵃ[B]ᵇ. శుద్ధ ఘనాలు మరియు శుద్ధ ద్రవాలను చేర్చరు.

Ecell = E°cell − (2.303RT/nF) log Q = E°cell − (0.059/n) log Q (298 K వద్ద)

ఇక్కడ n అనేది సమతుల్య ఘటం చర్యలో బదిలీ అయ్యే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య. ఘటం పనిచేసే కొద్దీ Q పెరుగుతుంది, Ecell తగ్గుతుంది. Ecell = 0 అయినప్పుడు ఘటం "చచ్చిపోయినది" మరియు చర్య సమతాస్థితిలో ఉంటుంది. అప్పుడు Q = K.

సమతాస్థితిలో: E°cell = (2.303RT/nF) log K, కాబట్టి 298 K వద్ద log K = nE°cell / 0.059.

గిబ్స్ శక్తి: ΔG = −nFEcell మరియు ΔG° = −nFE°cell. అలాగే ΔG° = −2.303RT log K. ధనాత్మక E°cell రుణాత్మక ΔG° ను, స్వత్సిద్ధ చర్యను ఇస్తుంది.

స్థిరాంకాలు: R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹, F = 96500 C mol⁻¹.

సాధిత ఉదాహరణ 1 (నెర్న్‌స్ట్). Zn | Zn²⁺(0.1 M) || Cu²⁺(0.01 M) | Cu కు Ecell కనుగొనండి. ఇచ్చినవి E°Zn²⁺/Zn = −0.76 V మరియు E°Cu²⁺/Cu = +0.34 V.

E°cell = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V. n = 2. Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺] = 0.1/0.01 = 10, కాబట్టి log Q = 1.

Ecell = 1.10 − (0.059/2) × 1 = 1.10 − 0.0295 = 1.0705 V ≈ 1.07 V.

సాధిత ఉదాహరణ 2 (K మరియు ΔG°). ఘటం: Ni | Ni²⁺ || Ag⁺ | Ag. E°Ni²⁺/Ni = −0.25 V, E°Ag⁺/Ag = +0.80 V.

E°cell = 0.80 − (−0.25) = 1.05 V. ఘటం చర్య: Ni + 2Ag⁺ → Ni²⁺ + 2Ag, కాబట్టి n = 2.

log K = (2 × 1.05)/0.059 = 35.59, కాబట్టి K ≈ 10³⁵·⁶.

ΔG° = −2 × 96500 × 1.05 = −202650 J mol⁻¹ ≈ −202.7 kJ mol⁻¹.

విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణాల వాహకత (Conductance of electrolytic solutions)

విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణంలో అయాన్లు విద్యుత్తును వహిస్తాయి. రాశులు మరియు ప్రమాణాలు:

రాశిసంకేతం మరియు సూత్రంSI ప్రమాణం
నిరోధం (Resistance)R = ρ l/Aఓమ్ (Ω)
నిరోధకత (Resistivity)ρఓమ్ మీటర్ (Ω m)
వాహకత్వం (Conductance)G = 1/Rసీమెన్స్ (S)
వాహకత (విశిష్ట వాహకత్వం)κ = 1/ρS m⁻¹
ఘటం స్థిరాంకం (Cell constant)G* = l/Am⁻¹ (లేదా cm⁻¹)
మోలార్ వాహకతΛm = κ/cS m² mol⁻¹

సంబంధాలు: κ = G × G* = G × (l/A). KCl వంటి తెలిసిన κ గల ప్రమాణ ద్రావణాన్ని ఘటంలో నింపి R ను కొలవడం ద్వారా ఘటం స్థిరాంకాన్ని కనుగొంటారు.

మోలార్ వాహకత (molar conductivity) అంటే, 1 cm (లేదా 1 m) దూరంలో ఉన్న రెండు ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఉంచిన V ఘనపరిమాణ ద్రావణంలో, 1 మోల్ విద్యుద్విశ్లేష్యం నుండి ఏర్పడిన అన్ని అయాన్ల వాహకత. గాఢత c ను mol L⁻¹ లోనూ, κ ను S cm⁻¹ లోనూ తీసుకుంటే Λm (S cm² mol⁻¹) = κ × 1000 / c. అలాగే 1 S m² mol⁻¹ = 10⁴ S cm² mol⁻¹.

గాఢతతో మార్పు.

  • అన్ని విద్యుద్విశ్లేష్యాలకు విలీనం చేస్తే వాహకత κ తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో అయాన్ల సంఖ్య తగ్గుతుంది.
  • అన్ని విద్యుద్విశ్లేష్యాలకు విలీనం చేస్తే మోలార్ వాహకత Λm పెరుగుతుంది.
  • బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యాలు పూర్తిగా అయనీకరణం చెందుతాయి. అంతర్-అయాన్ ఆకర్షణ తగ్గడం వల్ల విలీనంలో Λm నెమ్మదిగా పెరుగుతుంది. సంబంధం Λm = Λ°m − A√c, కాబట్టి Λm కు √c కు గీసిన రేఖ సరళరేఖ. c → 0 వద్ద అంతరఖండం Λ°m ను ఇస్తుంది.
  • బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యాలు అధిక గాఢత వద్ద తక్కువ అయాన్లు ఉండటం వల్ల తక్కువ Λm కలిగి ఉంటాయి. విలీనంలో వియోజన అంశం α పెరగడం వల్ల Λm వేగంగా పెరుగుతుంది. Λm కు √c కు గీసిన రేఖ సరళం కాదు. బహిర్వేశనం (extrapolation) ద్వారా Λ°m కనుగొనలేము.

కోల్‌రౌష్ నియమం (Kohlrausch's law)

అయాన్ల స్వతంత్ర వలస నియమం: ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యం యొక్క అవధి మోలార్ వాహకత, దాని కాటయాన్ మరియు ఆనయాన్ ల అవధి మోలార్ వాహకతల మొత్తానికి సమానం; ప్రతిదానిని ఫార్ములా యూనిట్‌లోని అయాన్ల సంఖ్యతో గుణించాలి.

Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋

అయాన్298 K వద్ద λ° (S cm² mol⁻¹), సుమారుగా
H⁺349.6
Na⁺50.1
K⁺73.5
Cl⁻76.3
CH₃COO⁻40.9

అనువర్తనాలు.

  • 1. బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యం యొక్క Λ°m: Λ°m(CH₃COOH) = Λ°m(CH₃COONa) + Λ°m(HCl) − Λ°m(NaCl).
  • 2. వియోజన అంశం: α = Λm / Λ°m.
  • 3. బలహీన ఆమ్లం HA యొక్క వియోజన స్థిరాంకం: Ka = cα² / (1 − α), ఇక్కడ c గాఢత.

సాధిత ఉదాహరణ 3. ఒక బలహీన ఆమ్లానికి Λ°m = 390 S cm² mol⁻¹. 0.01 M ద్రావణంలో Λm = 39 S cm² mol⁻¹. అప్పుడు α = 39/390 = 0.1. Ka = cα²/(1 − α) = 0.01 × 0.01 / 0.9 = 1.11 × 10⁻⁴.

సాధిత ఉదాహరణ 4 (ఘటం స్థిరాంకం). κ = 0.0125 S cm⁻¹ గల ద్రావణంతో నింపిన ఘటానికి R = 80 Ω. ఘటం స్థిరాంకం = κ × R = 0.0125 × 80 = 1.0 cm⁻¹. అదే ఘటం మరో ద్రావణంతో R = 400 Ω ఇస్తుంది. అప్పుడు κ = 1.0/400 = 0.0025 S cm⁻¹.

విద్యుద్విశ్లేషణ ఘటాలు మరియు ఫారడే నియమాలు (Electrolytic cells and Faraday's laws)

విద్యుద్విశ్లేషణ ఘటం (electrolytic cell) బాహ్య మూలం నుండి వచ్చిన విద్యుత్ శక్తిని ఉపయోగించి స్వత్సిద్ధం కాని చర్యను జరుపుతుంది. ఆనోడ్ ధనాత్మకం, కాథోడ్ రుణాత్మకం. అయినా ఆక్సీకరణ ఆనోడ్ వద్ద, క్షయకరణ కాథోడ్ వద్ద జరుగుతాయి.

లక్షణంగాల్వానిక్ ఘటంవిద్యుద్విశ్లేషణ ఘటం
శక్తి మార్పురసాయన → విద్యుత్విద్యుత్ → రసాయన
ఆనోడ్రుణధన
కాథోడ్ధనరుణ
చర్యస్వత్సిద్ధంస్వత్సిద్ధం కానిది
ఆక్సీకరణ జరిగేదిఆనోడ్ వద్దఆనోడ్ వద్ద

ఫారడే మొదటి నియమం: ఒక ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద నిక్షిప్తమైన పదార్థ ద్రవ్యరాశి, ప్రవహించిన ఆవేశ పరిమాణానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. m = ZQ = ZIt, ఇక్కడ Q = It (కూలుంబ్‌లలో ఆవేశం = ఆంపియర్లలో విద్యుత్ ప్రవాహం × సెకన్లలో కాలం).

ఫారడే రెండవ నియమం: ఒకే ఆవేశానికి, నిక్షిప్తమయ్యే ద్రవ్యరాశులు వాటి తుల్య ద్రవ్యరాశులకు (M/n) అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి. Z = M/(nF), ఇది విద్యుత్ రసాయన తుల్యాంకం (electrochemical equivalent).

ఒక ఫారడే = 96500 C = 1 మోల్ ఎలక్ట్రాన్ల ఆవేశం. Cu²⁺ కు ప్రతి మోల్ Cu కు 2 F అవసరం. Al³⁺ కు ప్రతి మోల్ Al కు 3 F అవసరం. Ag⁺ కు ప్రతి మోల్ Ag కు 1 F అవసరం.

సాధిత ఉదాహరణ 5. ద్రవీభవించిన Al₂O₃ (Al³⁺ అయాన్లు) ద్వారా 9.65 A విద్యుత్ ప్రవాహం 50 నిమిషాలు ప్రవహిస్తుంది. Q = 9.65 × 3000 = 28950 C = 0.3 F. Al మోల్‌లు = 0.3/3 = 0.1 mol. Al ద్రవ్యరాశి = 0.1 × 27 = 2.7 g.

విద్యుద్విశ్లేషణ ఉత్పన్నాలు. కాథోడ్ వద్ద ఎక్కువ క్షయకరణ పొటెన్షియల్ గల స్పీసీస్ క్షయకరణం చెందుతుంది. ఆనోడ్ వద్ద తక్కువ క్షయకరణ పొటెన్షియల్ గల స్పీసీస్ ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. నీరు కూడా క్షయకరణం లేదా ఆక్సీకరణం చెందవచ్చు.

విద్యుద్విశ్లేష్యం మరియు ఎలక్ట్రోడ్లుకాథోడ్ ఉత్పన్నంఆనోడ్ ఉత్పన్నం
ద్రవీభవించిన NaCl (జడ ఎలక్ట్రోడ్లు)NaCl₂
జల NaCl (జడ ఎలక్ట్రోడ్లు)H₂ (నీరు క్షయకరణం చెందుతుంది)Cl₂
విలీన H₂SO₄ (Pt ఎలక్ట్రోడ్లు)H₂O₂
గాఢ H₂SO₄ (Pt ఎలక్ట్రోడ్లు)H₂S₂O₈²⁻ (పెరాక్సోడైసల్ఫేట్, peroxodisulphate)
జల CuSO₄, Pt ఎలక్ట్రోడ్లుCuO₂
జల CuSO₄, Cu ఎలక్ట్రోడ్లుCu నిక్షిప్తమవుతుందిCu, Cu²⁺ గా కరుగుతుంది

జల NaCl లో Na⁺ క్షయకరణం చెందదు, ఎందుకంటే Na⁺ కంటే నీరు సులభంగా క్షయకరణం చెందుతుంది (Na⁺/Na యొక్క E° −2.71 V). ఆనోడ్ వద్ద O₂ కు బదులు Cl₂ ఏర్పడుతుంది, ఎందుకంటే నీటి ఆక్సీకరణకు అదనపు పొటెన్షియల్ (అధివోల్టేజ్, overpotential) అవసరం. CuSO₄ లో రాగి ఎలక్ట్రోడ్లతో నికర ఫలితం రాగి ఆనోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు బదిలీ కావడం. రాగి శుద్ధీకరణకు ఇదే ఆధారం.

బ్యాటరీలు మరియు ఇంధన ఘటాలు (Batteries and fuel cells)

ప్రాథమిక ఘటం (primary cell) ను తిరిగి ఆవేశపరచలేము. ద్వితీయ ఘటం (secondary cell) ను విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేక దిశలో పంపి తిరిగి ఆవేశపరచవచ్చు.

ఘటంఆనోడ్కాథోడ్విద్యుద్విశ్లేష్యంగమనికలు
పొడి ఘటం (లెక్లాంషే)జింక్ పాత్రMnO₂ మరియు కార్బన్ చుట్టూ ఉన్న గ్రాఫైట్ కడ్డీNH₄Cl మరియు ZnCl₂ ముద్దప్రాథమిక; సుమారు 1.5 V
మెర్క్యురీ ఘటంZn–Hg అమాల్గమ్HgO మరియు కార్బన్ ముద్దKOH మరియు ZnO ముద్దప్రాథమిక; స్థిరమైన 1.35 V; గడియారాలు, వినికిడి యంత్రాలలో వాడతారు
సీసపు నిల్వ బ్యాటరీసీసం (Pb)PbO₂ నింపిన సీసపు గ్రిడ్ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 38% H₂SO₄ద్వితీయ; ప్రతి ఘటం సుమారు 2 V
నికెల్–కాడ్మియం ఘటంకాడ్మియంనికెల్(III) హైడ్రాక్సైడ్క్షారంద్వితీయ; ఎక్కువ జీవితకాలం, ఖరీదు ఎక్కువ

పొడి ఘటం: ఆనోడ్ Zn → Zn²⁺ + 2e⁻; కాథోడ్ MnO₂ + NH₄⁺ + e⁻ → MnO(OH) + NH₃.

మెర్క్యురీ ఘటం: ఆనోడ్ Zn(Hg) + 2OH⁻ → ZnO + H₂O + 2e⁻; కాథోడ్ HgO + H₂O + 2e⁻ → Hg + 2OH⁻. మొత్తం: Zn(Hg) + HgO → ZnO + Hg. విద్యుద్విశ్లేష్యంలో అయాన్ గాఢత మారదు, కాబట్టి వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటుంది.

సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ (lead storage battery).

  • డిస్చార్జ్, ఆనోడ్: Pb(s) + SO₄²⁻(aq) → PbSO₄(s) + 2e⁻
  • డిస్చార్జ్, కాథోడ్: PbO₂(s) + SO₄²⁻(aq) + 4H⁺(aq) + 2e⁻ → PbSO₄(s) + 2H₂O(l)
  • మొత్తం డిస్చార్జ్: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O
  • ఆవేశపరిచేటప్పుడు చర్య తిరగబడుతుంది: 2PbSO₄ + 2H₂O → Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄.
  • డిస్చార్జ్ సమయంలో H₂SO₄ వినియోగమై నీరు ఏర్పడుతుంది, కాబట్టి ఆమ్ల సాంద్రత తగ్గుతుంది.

నికెల్–కాడ్మియం ఘటం: డిస్చార్జ్ సమయంలో Cd + 2Ni(OH)₃ → CdO + 2Ni(OH)₂ + H₂O.

ఇంధన ఘటం (H₂–O₂). సన్నని ప్లాటినం లేదా పల్లాడియం వంటి ఉత్ప్రేరకం ఉన్న రంధ్రాల కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లకు హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్ నిరంతరం సరఫరా చేస్తారు. విద్యుద్విశ్లేష్యం జల క్షారం (KOH లేదా NaOH).

  • ఆనోడ్: 2H₂(g) + 4OH⁻(aq) → 4H₂O(l) + 4e⁻
  • కాథోడ్: O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)
  • మొత్తం: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

ఏకైక ఉత్పన్నం నీరు, ఇంధనం సరఫరా అవుతున్నంత కాలం ఘటాన్ని తిరిగి ఆవేశపరచాల్సిన అవసరం లేదు. దీని దక్షత సుమారు 70%, ఇది ఉష్ణ విద్యుత్ కేంద్రం కంటే చాలా ఎక్కువ. దీనిని అంతరిక్ష వాహనాలలో ఉపయోగించారు.

తుప్పు పట్టడం (Corrosion)

తుప్పు (corrosion) అంటే గాలి, తేమ వల్ల లోహం నెమ్మదిగా క్షీణించడం. ఇనుము తుప్పు పట్టడం ఒక విద్యుత్ రసాయన ప్రక్రియ. ఇనుముపై ఒక నీటి బిందువు చిన్న గాల్వానిక్ ఘటాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

  • ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ, ఒక చోట): Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e⁻ (Fe²⁺/Fe యొక్క E° = −0.44 V)
  • కాథోడ్ (క్షయకరణ, మరో చోట): O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l) (E° = +1.23 V)
  • మొత్తం: 2Fe(s) + O₂(g) + 4H⁺(aq) → 2Fe²⁺(aq) + 2H₂O(l)
  • Fe²⁺ మరింత ఆక్సీకరణం చెంది Fe³⁺ గా మారి తుప్పు (rust), Fe₂O₃·xH₂O ను ఏర్పరుస్తుంది.

ఆక్సిజన్ మరియు తేమ రెండూ అవసరం. కరిగిన CO₂ (కార్బానిక్ ఆమ్లం) మరియు లవణాలు తుప్పును వేగవంతం చేస్తాయి.

నివారణ.

  • 1. అవరోధ రక్షణ: పెయింట్, గ్రీజు, ప్లాస్టిక్ లేదా టిన్, క్రోమియం పూత వంటి లోహపు పూత.
  • 2. గాల్వనీకరణ (galvanisation): ఇనుముపై జింక్ పూత వేయడం. పూత గీసుకుపోయినా జింక్ ఇనుమును రక్షిస్తుంది, ఎందుకంటే జింక్ క్షయకరణ పొటెన్షియల్ తక్కువ కాబట్టి అది ముందుగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.
  • 3. త్యాగ రక్షణ (sacrificial protection): ఇనుమును మెగ్నీషియం లేదా జింక్ వంటి మరింత చర్యాశీల లోహంతో కలపడం.
  • 4. తుప్పు నిరోధక ద్రావణాలు మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వంటి మిశ్రమ లోహాలను ఉపయోగించడం.

NEET లో ఉచ్చులు

  • 1. గాల్వానిక్ ఘటంలో ఆనోడ్ రుణాత్మకం, కానీ విద్యుద్విశ్లేషణ ఘటంలో ధనాత్మకం. రెండింటిలోనూ ఆక్సీకరణ ఆనోడ్ వద్దే జరుగుతుంది.
  • 2. ఎలక్ట్రాన్లు లవణ వంతెన లేదా ద్రావణం ద్వారా ఎప్పుడూ ప్రవహించవు. అయాన్లు మాత్రమే ప్రవహిస్తాయి.
  • 3. అర్ధ-చర్యను ఒక సంఖ్యతో గుణించినా E° మారదు. ΔG° మారుతుంది.
  • 4. κ మరియు Λm రెండూ వేర్వేరు రాశులు. విలీనంలో κ తగ్గుతుంది, Λm పెరుగుతుంది.
  • 5. బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యానికి Λm కు √c రేఖను Λ°m వరకు బహిర్వేశనం చేయవచ్చు, కానీ బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యానికి కాదు.
  • 6. జల NaCl కాథోడ్ వద్ద H₂ ఇస్తుంది, Na కాదు. ద్రవీభవించిన NaCl Na ఇస్తుంది.
  • 7. CuSO₄ లో Pt ఎలక్ట్రోడ్లు ఆనోడ్ వద్ద O₂ ఇస్తాయి. Cu ఎలక్ట్రోడ్లు ఆనోడ్ కరగడాన్ని ఇస్తాయి.
  • 8. మెర్క్యురీ ఘటానికి స్థిర వోల్టేజ్ ఉంటుంది. సీసపు నిల్వ బ్యాటరీలో డిస్చార్జ్ సమయంలో ఆమ్ల సాంద్రత తగ్గుతుంది.
  • 9. నెర్న్‌స్ట్ సమీకరణంలో Q లో ఘనాలు మరియు శుద్ధ ద్రవాలను వదిలేస్తారు.
  • 10. 0.059 అనే కారకం 298 K వద్ద 2.303RT/F విలువ. ఇతర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద దీనిని వాడకూడదు.

ఒక్క వాక్య సారాంశాలు

  • 1. సంప్రదాయం ప్రకారం SHE కి E° = 0.00 V.
  • 2. E°cell = E°cathode − E°anode.
  • 3. లవణ వంతెన విద్యుత్ తటస్థతను కాపాడుతుంది; అది ఎలక్ట్రాన్లను వహించదు.
  • 4. 298 K వద్ద Ecell = E°cell − (0.059/n) log Q.
  • 5. 298 K వద్ద log K = nE°cell/0.059.
  • 6. ΔG° = −nFE°cell.
  • 7. 1 F = 96500 C mol⁻¹.
  • 8. κ యొక్క SI ప్రమాణం S m⁻¹, Λm యొక్కది S m² mol⁻¹.
  • 9. ఘటం స్థిరాంకం = l/A; κ = G × ఘటం స్థిరాంకం.
  • 10. c ను mol L⁻¹ లో తీసుకుంటే, S cm² mol⁻¹ లో Λm = κ × 1000/c.
  • 11. బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యం యొక్క Λm = Λ°m − A√c.
  • 12. బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యానికి α = Λm/Λ°m.
  • 13. పొడి ఘటం కాథోడ్ MnO₂ తో ఉన్న గ్రాఫైట్ కడ్డీ; ఆనోడ్ జింక్ పాత్ర.
  • 14. సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ సుమారు 38% H₂SO₄ వాడుతుంది మరియు డిస్చార్జ్ సమయంలో రెండు ప్లేట్లపై PbSO₄ ఏర్పడుతుంది.
  • 15. తుప్పు Fe₂O₃·xH₂O; జింక్ పూత త్యాగ రక్షణను ఇస్తుంది.

సాధన ప్రశ్నలు

  1. ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్‌గా సంప్రదాయం ప్రకారం ఖచ్చితంగా సున్నా కేటాయించిన ఎలక్ట్రోడ్ ఏది?

    1. ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ (standard hydrogen electrode)
    2. 1 M Zn²⁺ ద్రావణంలో జింక్ ఎలక్ట్రోడ్
    3. 1 M Cu²⁺ ద్రావణంలో రాగి ఎలక్ట్రోడ్
    4. 1 M Ag⁺ ద్రావణంలో వెండి ఎలక్ట్రోడ్
    సమాధానం

    A. ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ (standard hydrogen electrode)

    ప్రామాణిక హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ (Pt, 1 bar వద్ద H₂, 1 M H⁺) ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్; దాని E° = 0.00 V.

    Which electrode is assigned a standard electrode potential of exactly zero by convention?

    1. Standard hydrogen electrode
    2. Zinc electrode in 1 M Zn²⁺ solution
    3. Copper electrode in 1 M Cu²⁺ solution
    4. Silver electrode in 1 M Ag⁺ solution

  2. డేనియల్ ఘటం Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s) లో ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహించేది

    1. బాహ్య తీగ ద్వారా రాగి ఎలక్ట్రోడ్ నుండి జింక్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు
    2. బాహ్య తీగ ద్వారా జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి రాగి ఎలక్ట్రోడ్‌కు
    3. లవణ వంతెన ద్వారా రాగి ఎలక్ట్రోడ్ నుండి జింక్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు
    4. లవణ వంతెన ద్వారా జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి రాగి ఎలక్ట్రోడ్‌కు
    సమాధానం

    B. బాహ్య తీగ ద్వారా జింక్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి రాగి ఎలక్ట్రోడ్‌కు

    Zn ఆనోడ్ (ఆక్సీకరణ) కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్లు దాని నుండి బయలుదేరి బాహ్య తీగ ద్వారా కాథోడ్‌కు చేరతాయి. లవణ వంతెన అయాన్లను మాత్రమే వహిస్తుంది.

    In the Daniell cell Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s), the electrons flow

    1. from the copper electrode to the zinc electrode through the external wire
    2. from the zinc electrode to the copper electrode through the external wire
    3. from the copper electrode to the zinc electrode through the salt bridge
    4. from the zinc electrode to the copper electrode through the salt bridge

  3. మోలార్ వాహకత యొక్క SI ప్రమాణం

    1. S m⁻² mol
    2. S m⁻¹
    3. Ω m mol⁻¹
    4. S m² mol⁻¹
    సమాధానం

    D. S m² mol⁻¹

    Λm = κ/c = (S m⁻¹)/(mol m⁻³) = S m² mol⁻¹.

    The SI unit of molar conductivity is

    1. S m⁻² mol
    2. S m⁻¹
    3. Ω m mol⁻¹
    4. S m² mol⁻¹

  4. ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V మరియు E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V. ఘటం Cu(s) | Cu²⁺(aq) || Ag⁺(aq) | Ag(s) యొక్క E°cell

    1. 1.14 V
    2. −0.46 V
    3. 0.46 V
    4. 0.92 V
    సమాధానం

    C. 0.46 V

    E°cell = E°cathode − E°anode = 0.80 − 0.34 = 0.46 V.

    The standard reduction potentials are E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V and E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V. The E°cell of the cell Cu(s) | Cu²⁺(aq) || Ag⁺(aq) | Ag(s) is

    1. 1.14 V
    2. −0.46 V
    3. 0.46 V
    4. 0.92 V

  5. ఘటం Zn | Zn²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(1 M) | Cu కు 298 K వద్ద E°cell = 1.10 V. 2.303RT/F = 0.059 V గా తీసుకుంటే, ఘటం EMF

    1. 1.041 V
    2. 1.159 V
    3. 1.218 V
    4. 1.10 V
    సమాధానం

    B. 1.159 V

    E = 1.10 − (0.059/2) log(0.01/1) = 1.10 − 0.0295 × (−2) = 1.10 + 0.059 = 1.159 V.

    For the cell Zn | Zn²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(1 M) | Cu, E°cell = 1.10 V at 298 K. Taking 2.303RT/F = 0.059 V, the EMF of the cell is

    1. 1.041 V
    2. 1.159 V
    3. 1.218 V
    4. 1.10 V

  6. ఒక ఘటం చర్యలో 2 ఎలక్ట్రాన్లు పాల్గొంటాయి మరియు 298 K వద్ద E°cell = 0.59 V. log K = nE°/0.059 ఉపయోగిస్తే, సమతా స్థిరాంకం K

    1. 10²⁰
    2. 10⁴⁰
    3. 10⁵
    4. 10¹⁰
    సమాధానం

    A. 10²⁰

    log K = (2 × 0.59)/0.059 = 20, కాబట్టి K = 10²⁰.

    A cell reaction involves 2 electrons and has E°cell = 0.59 V at 298 K. Using log K = nE°/0.059, the equilibrium constant K is

    1. 10²⁰
    2. 10⁴⁰
    3. 10⁵
    4. 10¹⁰

  7. Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu చర్యకు E°cell = 1.10 V. F = 96500 C mol⁻¹ గా తీసుకుంటే, ΔG°

    1. +212.3 kJ mol⁻¹
    2. −106.15 kJ mol⁻¹
    3. −424.6 kJ mol⁻¹
    4. −212.3 kJ mol⁻¹
    సమాధానం

    D. −212.3 kJ mol⁻¹

    ΔG° = −nFE° = −2 × 96500 × 1.10 = −212300 J = −212.3 kJ mol⁻¹.

    For the reaction Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, E°cell = 1.10 V. Taking F = 96500 C mol⁻¹, ΔG° is

    1. +212.3 kJ mol⁻¹
    2. −106.15 kJ mol⁻¹
    3. −424.6 kJ mol⁻¹
    4. −212.3 kJ mol⁻¹

  8. జడ ఎలక్ట్రోడ్లతో జల CuSO₄ ద్వారా 4825 s పాటు 2 A విద్యుత్ ప్రవాహం పంపారు (Cu = 63.5, F = 96500 C mol⁻¹). నిక్షిప్తమైన రాగి ద్రవ్యరాశి

    1. 1.5875 g
    2. 31.75 g
    3. 3.175 g
    4. 6.35 g
    సమాధానం

    C. 3.175 g

    Q = 2 × 4825 = 9650 C = 0.1 F. Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu కు ప్రతి మోల్‌కు 2 F అవసరం, కాబట్టి Cu మోల్‌లు = 0.05 మరియు ద్రవ్యరాశి = 0.05 × 63.5 = 3.175 g.

    A current of 2 A is passed for 4825 s through aqueous CuSO₄ using inert electrodes (Cu = 63.5, F = 96500 C mol⁻¹). The mass of copper deposited is

    1. 1.5875 g
    2. 31.75 g
    3. 3.175 g
    4. 6.35 g

  9. ఒక వాహకత ఘటం యొక్క ఘటం స్థిరాంకం 0.5 cm⁻¹. దీనిని ఒక ద్రావణంతో నింపినప్పుడు నిరోధం 250 Ω. ఆ ద్రావణ వాహకత

    1. 500 S cm⁻¹
    2. 0.002 S cm⁻¹
    3. 125 S cm⁻¹
    4. 0.02 S cm⁻¹
    సమాధానం

    B. 0.002 S cm⁻¹

    κ = ఘటం స్థిరాంకం/R = 0.5/250 = 0.002 S cm⁻¹.

    A conductivity cell has a cell constant of 0.5 cm⁻¹. When filled with a solution it shows a resistance of 250 Ω. The conductivity of the solution is

    1. 500 S cm⁻¹
    2. 0.002 S cm⁻¹
    3. 125 S cm⁻¹
    4. 0.02 S cm⁻¹

  10. 0.1 M ద్రావణం యొక్క వాహకత 0.02 S cm⁻¹. దాని మోలార్ వాహకత

    1. 20 S cm² mol⁻¹
    2. 2 S cm² mol⁻¹
    3. 2000 S cm² mol⁻¹
    4. 200 S cm² mol⁻¹
    సమాధానం

    D. 200 S cm² mol⁻¹

    Λm = κ × 1000/c = 0.02 × 1000/0.1 = 200 S cm² mol⁻¹.

    A 0.1 M solution has a conductivity of 0.02 S cm⁻¹. Its molar conductivity is

    1. 20 S cm² mol⁻¹
    2. 2 S cm² mol⁻¹
    3. 2000 S cm² mol⁻¹
    4. 200 S cm² mol⁻¹

  11. అవధి మోలార్ వాహకతలు (S cm² mol⁻¹): CH₃COONa 91, HCl 426, NaCl 126. CH₃COOH యొక్క అవధి మోలార్ వాహకత

    1. 391
    2. 643
    3. 552
    4. 209
    సమాధానం

    A. 391

    Λ°(CH₃COOH) = Λ°(CH₃COONa) + Λ°(HCl) − Λ°(NaCl) = 91 + 426 − 126 = 391 S cm² mol⁻¹.

    The limiting molar conductivities (S cm² mol⁻¹) are CH₃COONa 91, HCl 426 and NaCl 126. The limiting molar conductivity of CH₃COOH is

    1. 391
    2. 643
    3. 552
    4. 209

  12. జడ ఎలక్ట్రోడ్లతో ద్రవీభవించిన NaCl విద్యుద్విశ్లేషణలో కాథోడ్ వద్ద ఉత్పన్నం

    1. హైడ్రోజన్ వాయువు
    2. సోడియం ఆక్సైడ్
    3. సోడియం లోహం
    4. క్లోరిన్ వాయువు
    సమాధానం

    C. సోడియం లోహం

    కాథోడ్ వద్ద Na⁺ + e⁻ → Na. ఆనోడ్ వద్ద Cl₂ ఏర్పడుతుంది.

    In the electrolysis of molten NaCl using inert electrodes, the product at the cathode is

    1. hydrogen gas
    2. sodium oxide
    3. sodium metal
    4. chlorine gas

  13. జడ ఎలక్ట్రోడ్లతో గాఢ జల NaCl విద్యుద్విశ్లేషణలో ఆనోడ్ వద్ద విడుదలయ్యే వాయువు

    1. ఆక్సిజన్
    2. క్లోరిన్
    3. కార్బన్ డయాక్సైడ్
    4. హైడ్రోజన్
    సమాధానం

    B. క్లోరిన్

    ఆనోడ్ వద్ద Cl⁻ ఆక్సీకరణం చెంది Cl₂ అవుతుంది, ఎందుకంటే నీరు O₂ గా ఆక్సీకరణం చెందడానికి అదనపు పొటెన్షియల్ (అధివోల్టేజ్, overpotential) అవసరం.

    In the electrolysis of concentrated aqueous NaCl using inert electrodes, the gas liberated at the anode is

    1. oxygen
    2. chlorine
    3. carbon dioxide
    4. hydrogen

  14. సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ డిస్చార్జ్ సమయంలో ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ రెండింటిపై ఏర్పడే ఘనపదార్థం

    1. PbO
    2. PbO₂
    3. Pb
    4. PbSO₄
    సమాధానం

    D. PbSO₄

    ఆనోడ్: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻. కాథోడ్: PbO₂ + SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O.

    During the discharge of a lead storage battery, the solid that forms on both the anode and the cathode is

    1. PbO
    2. PbO₂
    3. Pb
    4. PbSO₄

  15. రాగి ఎలక్ట్రోడ్లతో జల CuSO₄ విద్యుద్విశ్లేషణలో ఆనోడ్ వద్ద ఏమి జరుగుతుంది?

    1. రాగి కరిగి Cu²⁺ అయాన్లను ఇస్తుంది
    2. ఆక్సిజన్ వాయువు విడుదలవుతుంది
    3. హైడ్రోజన్ వాయువు విడుదలవుతుంది
    4. రాగి లోహం నిక్షిప్తమవుతుంది
    సమాధానం

    A. రాగి కరిగి Cu²⁺ అయాన్లను ఇస్తుంది

    రాగి నీరు లేదా సల్ఫేట్ కంటే సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది, కాబట్టి ఆనోడ్ వద్ద Cu → Cu²⁺ + 2e⁻.

    During the electrolysis of aqueous CuSO₄ using copper electrodes, what happens at the anode?

    1. Copper dissolves to give Cu²⁺ ions
    2. Oxygen gas is liberated
    3. Hydrogen gas is liberated
    4. Copper metal is deposited

  16. E°(Mg²⁺/Mg) = −2.36 V మరియు E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V ఇస్తే, ఘటం Mg | Mg²⁺ || Zn²⁺ | Zn యొక్క E°cell

    1. 3.12 V
    2. −1.60 V
    3. 1.60 V
    4. 0.80 V
    సమాధానం

    C. 1.60 V

    E°cell = −0.76 − (−2.36) = 1.60 V.

    Given E°(Mg²⁺/Mg) = −2.36 V and E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V, the E°cell of the cell Mg | Mg²⁺ || Zn²⁺ | Zn is

    1. 3.12 V
    2. −1.60 V
    3. 1.60 V
    4. 0.80 V

  17. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: విలీనం చేసినప్పుడు విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణ వాహకత (κ) తగ్గుతుంది. ప్రవచనం II: విలీనం చేసినప్పుడు విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణ మోలార్ వాహకత (Λm) పెరుగుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి

    ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో అయాన్ల సంఖ్య తగ్గడం వల్ల κ తగ్గుతుంది; 1 mol ఉన్న ఘనపరిమాణం పెరగడం, అంతర్-అయాన్ ఆకర్షణ తగ్గడం లేదా వియోజనం పెరగడం వల్ల Λm పెరుగుతుంది.

    Given below are two statements. Statement I: On dilution, the conductivity (κ) of an electrolytic solution decreases. Statement II: On dilution, the molar conductivity (Λm) of an electrolytic solution increases.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  18. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: Λm కు √c కు గీసిన రేఖను సున్నా గాఢత వరకు బహిర్వేశనం చేసి బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యం యొక్క అవధి మోలార్ వాహకతను పొందవచ్చు. ప్రవచనం II: బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యం యొక్క రేఖ కూడా సరళరేఖ కాబట్టి దాని అవధి మోలార్ వాహకతను అదే విధంగా పొందవచ్చు.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు

    బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యానికి తక్కువ గాఢత వద్ద Λm వేగంగా పెరుగుతుంది మరియు రేఖ సరళం కాదు, కాబట్టి బదులుగా కోల్‌రౌష్ నియమాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

    Given below are two statements. Statement I: The limiting molar conductivity of a strong electrolyte can be obtained by extrapolating the plot of Λm against √c to zero concentration. Statement II: The limiting molar conductivity of a weak electrolyte can be obtained in the same way because its plot is also a straight line.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  19. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: మెర్క్యురీ ఘటం తన జీవితకాలమంతా సుమారు 1.35 V స్థిర పొటెన్షియల్ ఇస్తుంది. ప్రవచనం II: మెర్క్యురీ ఘటాలను గడియారాలు, వినికిడి యంత్రాలు వంటి చిన్న పరికరాలలో వాడతారు.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి

    మొత్తం చర్య Zn(Hg) + HgO → ZnO + Hg లో అయాన్ గాఢత మారదు, కాబట్టి వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటుంది; అందువల్ల ఇది చిన్న పరికరాలకు అనువైనది.

    Given below are two statements. Statement I: A mercury cell gives a constant potential of about 1.35 V throughout its life. Statement II: Mercury cells are used in small devices such as watches and hearing aids.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  20. పొడి ఘటం (లెక్లాంషే ఘటం) గురించిన క్రింది ప్రవచనాలలో ఏవి సరైనవి? 1. జింక్ పాత్ర ఆనోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. 2. కాథోడ్ MnO₂ మరియు కార్బన్ చుట్టూ ఉన్న గ్రాఫైట్ కడ్డీ. 3. విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తిరగవేసి దీనిని తిరిగి ఆవేశపరచవచ్చు.

    1. 1 మరియు 3 మాత్రమే
    2. 2 మరియు 3 మాత్రమే
    3. 1, 2 మరియు 3
    4. 1 మరియు 2 మాత్రమే
    సమాధానం

    D. 1 మరియు 2 మాత్రమే

    పొడి ఘటం ప్రాథమిక ఘటం: Zn పాత్ర ఆనోడ్, MnO₂ తో గ్రాఫైట్ కడ్డీ కాథోడ్. దీనిని తిరిగి ఆవేశపరచలేము.

    Which of the following statements about the dry cell (Leclanché cell) are correct? 1. The zinc container acts as the anode. 2. The cathode is a graphite rod surrounded by MnO₂ and carbon. 3. It can be recharged by reversing the current.

    1. 1 and 3 only
    2. 2 and 3 only
    3. 1, 2 and 3
    4. 1 and 2 only

  21. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: విద్యుద్విశ్లేషణ ఘటంలో కాథోడ్ ధన ఎలక్ట్రోడ్. ప్రవచనం II: గాల్వానిక్ ఘటంలో ఆక్సీకరణ కాథోడ్ వద్ద జరుగుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    B. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు

    విద్యుద్విశ్లేషణ ఘటంలో కాథోడ్ రుణం. గాల్వానిక్ ఘటంలో ఆక్సీకరణ ఎల్లప్పుడూ ఆనోడ్ వద్ద, క్షయకరణ కాథోడ్ వద్ద జరుగుతాయి.

    Given below are two statements. Statement I: In an electrolytic cell the cathode is the positive electrode. Statement II: In a galvanic cell oxidation takes place at the cathode.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  22. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: ఎలక్ట్రాన్లు లవణ వంతెన ద్వారా ఒక అర్ధ-ఘటం నుండి మరొక దానికి ప్రవహిస్తాయి. ప్రవచనం II: లవణ వంతెన అయాన్ల కదలిక ద్వారా రెండు అర్ధ-ఘటాలను విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంచుతుంది.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది

    ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య తీగ ద్వారా మాత్రమే ప్రవహిస్తాయి. అయాన్లు లవణ వంతెన ద్వారా కదిలి తటస్థతను కాపాడతాయి.

    Given below are two statements. Statement I: Electrons flow from one half-cell to the other through the salt bridge. Statement II: The salt bridge keeps the two half-cells electrically neutral by the movement of ions.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  23. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: Zn²⁺/Zn అర్ధ-ఘటం యొక్క అర్ధ-చర్యను 2 తో గుణించినా దాని E° −0.76 V గానే ఉంటుంది. ప్రవచనం II: అర్ధ-చర్యను 2 తో గుణించినా దాని ΔG° కూడా మారదు.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    C. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు

    E° తీవ్ర ధర్మం కాబట్టి మారదు; n రెట్టింపైతే ΔG° = −nFE° రెట్టింపు అవుతుంది.

    Given below are two statements. Statement I: The E° of the Zn²⁺/Zn half-cell remains −0.76 V when its half-reaction is multiplied by 2. Statement II: The ΔG° of the half-reaction also remains unchanged when it is multiplied by 2.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  24. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: H₂–O₂ ఇంధన ఘటంలో క్రియాజనకాలు ఘటం లోపల నిల్వ ఉంటాయి మరియు అవి అయిపోయినప్పుడు ఘటాన్ని తిరిగి ఆవేశపరచాలి. ప్రవచనం II: H₂–O₂ ఇంధన ఘటం ఉత్పన్నం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    B. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు

    క్రియాజనకాలు బయటి నుండి నిరంతరం సరఫరా అవుతాయి మరియు తిరిగి ఆవేశపరచాల్సిన అవసరం లేదు; ఉత్పన్నం నీరు.

    Given below are two statements. Statement I: In the H₂–O₂ fuel cell the reactants are stored inside the cell and the cell must be recharged when they are used up. Statement II: The product of the H₂–O₂ fuel cell is hydrogen peroxide.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  25. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: ఒక ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద నిక్షిప్తమైన పదార్థ ద్రవ్యరాశి, ప్రవహించిన ఆవేశ పరిమాణానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ప్రవచనం II: ఒక ఫారడే అంటే 1 mol ఎలక్ట్రాన్లు వహించే ఆవేశం, సుమారు 96500 C.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    A. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి

    ఇవి రెండూ ఫారడే మొదటి నియమం మరియు ఫారడే నిర్వచనం.

    Given below are two statements. Statement I: The mass of a substance deposited at an electrode is directly proportional to the quantity of charge passed. Statement II: One faraday is the charge carried by 1 mol of electrons, about 96500 C.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  26. ఈ క్రింద రెండు ప్రవచనాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రవచనం I: విలీన ఆమ్లాల నుండి హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేసే లోహాలకు ధనాత్మక ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ ఉంటాయి. ప్రవచనం II: రుణాత్మక ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్స్ గల లోహాలు విలీన ఆమ్లాల నుండి హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేస్తాయి.

    1. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరైనవి
    2. ప్రవచనం I మరియు ప్రవచనం II రెండూ సరికావు
    3. ప్రవచనం I సరైనది కానీ ప్రవచనం II సరికాదు
    4. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది
    సమాధానం

    D. ప్రవచనం I సరికాదు కానీ ప్రవచనం II సరైనది

    శ్రేణిలో హైడ్రోజన్ కంటే పైన ఉన్న లోహాలకు రుణ E° (0.00 V కంటే తక్కువ) ఉంటుంది మరియు అవి H⁺ చేత ఆక్సీకరణం చెందుతాయి; కాబట్టి ప్రవచనం I తప్పు.

    Given below are two statements. Statement I: Metals that liberate hydrogen from dilute acids have positive standard reduction potentials. Statement II: Metals with negative standard reduction potentials liberate hydrogen from dilute acids.

    1. Both Statement I and Statement II are correct
    2. Both Statement I and Statement II are incorrect
    3. Statement I is correct but Statement II is incorrect
    4. Statement I is incorrect but Statement II is correct

  27. నిశ్చితవాక్యం (A): అసిటిక్ ఆమ్లం మోలార్ వాహకత విలీనంలో వేగంగా పెరుగుతుంది. కారణం (R): విలీనంలో అసిటిక్ ఆమ్ల వియోజన అంశం పెరుగుతుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ

    α పెరిగే కొద్దీ ప్రతి మోల్‌కు ఎక్కువ అయాన్లు ఏర్పడతాయి, కాబట్టి Λm వేగంగా పెరుగుతుంది.

    Assertion (A): The molar conductivity of acetic acid increases sharply on dilution. Reason (R): The degree of dissociation of acetic acid increases on dilution.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  28. నిశ్చితవాక్యం (A): సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ ద్వితీయ ఘటం. కారణం (R): సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ విద్యుద్విశ్లేష్యం సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    B. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు

    ఆవేశపరచడం ద్వారా డిస్చార్జ్ చర్యను తిరగదోడవచ్చు కాబట్టి ఇది ద్వితీయ ఘటం; విద్యుద్విశ్లేష్యం H₂SO₄ కావడం దీనిని వివరించదు.

    Assertion (A): The lead storage battery is a secondary cell. Reason (R): The electrolyte of the lead storage battery is sulphuric acid.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  29. నిశ్చితవాక్యం (A): H₂–O₂ ఇంధన ఘటం కాలుష్య రహిత శక్తి వనరు. కారణం (R): ఇంధన ఘటాన్ని పనిచేస్తూ ఉండటానికి క్రమ వ్యవధులలో తిరిగి ఆవేశపరచాలి.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    C. A సత్యం కానీ R అసత్యం

    ఉత్పన్నం నీరు కాబట్టి A సత్యం. R అసత్యం: క్రియాజనకాలు నిరంతరం సరఫరా అవుతాయి మరియు తిరిగి ఆవేశపరచాల్సిన అవసరం లేదు.

    Assertion (A): The H₂–O₂ fuel cell is a pollution-free source of energy. Reason (R): A fuel cell must be recharged at regular intervals to keep working.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  30. నిశ్చితవాక్యం (A): బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యం మోలార్ వాహకత విలీనంలో పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే విద్యుద్విశ్లేష్యం ప్రతి మోల్‌కు అయాన్ల సంఖ్య పెరుగుతుంది. కారణం (R): విలీనంలో అంతర్-అయాన్ ఆకర్షణలు తగ్గుతాయి.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    D. A అసత్యం కానీ R సత్యం

    బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యం ఇప్పటికే పూర్తిగా అయనీకరణం చెంది ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రతి మోల్‌కు అయాన్లు పెరగవు; అంతర్-అయాన్ ఆకర్షణ తగ్గడం వల్ల Λm పెరుగుతుంది. A అసత్యం, R సత్యం.

    Assertion (A): The molar conductivity of a strong electrolyte increases on dilution because the number of ions per mole of the electrolyte increases. Reason (R): Inter-ionic attractions decrease on dilution.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  31. నిశ్చితవాక్యం (A): గీసుకుపోయిన జింక్ పూత ఇనుప వస్తువు సులభంగా తుప్పు పట్టదు. కారణం (R): జింక్ క్షయకరణ పొటెన్షియల్ ఇనుము కంటే తక్కువ మరియు అది ఇనుము కంటే ముందుగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    A. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ

    జింక్ (−0.76 V) ఇనుము (−0.44 V) కంటే సులభంగా ఆక్సీకరణం చెంది త్యాగ ఆనోడ్‌గా పనిచేసి ఇనుమును రక్షిస్తుంది.

    Assertion (A): A scratched zinc-coated iron article does not rust easily. Reason (R): Zinc has a lower reduction potential than iron and is oxidised in preference to iron.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  32. నిశ్చితవాక్యం (A): ద్రవీభవించిన NaCl విద్యుద్విశ్లేషణ కాథోడ్ వద్ద సోడియం లోహాన్ని ఇస్తుంది. కారణం (R): ఈ విద్యుద్విశ్లేషణలో ఆనోడ్ వద్ద క్లోరిన్ వాయువు విడుదలవుతుంది.

    1. A మరియు R రెండూ సత్యం, R అనేది A కి సరైన వివరణ
    2. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు
    3. A సత్యం కానీ R అసత్యం
    4. A అసత్యం కానీ R సత్యం
    సమాధానం

    B. A మరియు R రెండూ సత్యం, కానీ R అనేది A కి సరైన వివరణ కాదు

    రెండూ సత్యమే, కానీ ఆనోడ్ వద్ద Cl₂ ఏర్పడటం కాథోడ్ వద్ద Na⁺ ఎందుకు క్షయకరణం చెందుతుందో వివరించదు.

    Assertion (A): Electrolysis of molten NaCl gives sodium metal at the cathode. Reason (R): Chlorine gas is liberated at the anode in this electrolysis.

    1. Both A and R are true and R is the correct explanation of A
    2. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A
    3. A is true but R is false
    4. A is false but R is true

  33. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. పొడి ఘటం b. మెర్క్యురీ ఘటం c. సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ d. H₂–O₂ ఇంధన ఘటం. జాబితా II: i. Pb ఆనోడ్, PbO₂ కాథోడ్, సుమారు 38% H₂SO₄ ii. Zn–Hg అమాల్గమ్ ఆనోడ్ మరియు HgO కాథోడ్ iii. ఉత్ప్రేరకం గల రంధ్రాల కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు వాయువుల నిరంతర సరఫరా iv. NH₄Cl మరియు ZnCl₂ ముద్దతో జింక్ పాత్ర

    1. a-i, b-ii, c-iv, d-iii
    2. a-ii, b-iv, c-i, d-iii
    3. a-iv, b-ii, c-i, d-iii
    4. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    సమాధానం

    C. a-iv, b-ii, c-i, d-iii

    ప్రతి ఘటాన్ని దాని నిర్మాణం ఆధారంగా జతపరచాలి.

    Match List I with List II. List I: a. Dry cell b. Mercury cell c. Lead storage battery d. H₂–O₂ fuel cell. List II: i. Pb anode, PbO₂ cathode, about 38% H₂SO₄ ii. Zn–Hg amalgam anode and HgO cathode iii. Porous carbon electrodes with catalyst and continuous supply of gases iv. Zinc container with a paste of NH₄Cl and ZnCl₂

    1. a-i, b-ii, c-iv, d-iii
    2. a-ii, b-iv, c-i, d-iii
    3. a-iv, b-ii, c-i, d-iii
    4. a-iv, b-ii, c-iii, d-i

  34. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. వాహకత b. మోలార్ వాహకత c. ఘటం స్థిరాంకం d. నిరోధకత. జాబితా II: i. Ω m ii. S m⁻¹ iii. m⁻¹ iv. S m² mol⁻¹

    1. a-iv, b-ii, c-i, d-iii
    2. a-ii, b-iv, c-iii, d-i
    3. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
    4. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    సమాధానం

    B. a-ii, b-iv, c-iii, d-i

    κ: S m⁻¹; Λm: S m² mol⁻¹; ఘటం స్థిరాంకం l/A: m⁻¹; ρ: Ω m.

    Match List I with List II. List I: a. Conductivity b. Molar conductivity c. Cell constant d. Resistivity. List II: i. Ω m ii. S m⁻¹ iii. m⁻¹ iv. S m² mol⁻¹

    1. a-iv, b-ii, c-i, d-iii
    2. a-ii, b-iv, c-iii, d-i
    3. a-i, b-iv, c-iii, d-ii
    4. a-ii, b-iii, c-iv, d-i

  35. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. ద్రవీభవించిన NaCl నుండి ఆనోడ్ ఉత్పన్నం b. Pt ఎలక్ట్రోడ్లతో జల CuSO₄ నుండి ఆనోడ్ ఉత్పన్నం c. Cu ఎలక్ట్రోడ్లతో జల CuSO₄ లో ఆనోడ్ మార్పు d. జల NaCl నుండి కాథోడ్ ఉత్పన్నం. జాబితా II: i. H₂ ii. ద్రావణంలో Cu²⁺ అయాన్లు iii. O₂ iv. Cl₂

    1. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    2. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
    3. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
    4. a-iv, b-iii, c-ii, d-i
    సమాధానం

    D. a-iv, b-iii, c-ii, d-i

    ద్రవీభవించిన NaCl: Cl₂; Pt/CuSO₄: నీరు O₂ గా ఆక్సీకరణం; Cu ఆనోడ్ కరుగుతుంది; జల NaCl కాథోడ్: నీరు H₂ గా క్షయకరణం.

    Match List I with List II. List I: a. Anode product from molten NaCl b. Anode product from aqueous CuSO₄ with Pt electrodes c. Anode change in aqueous CuSO₄ with Cu electrodes d. Cathode product from aqueous NaCl. List II: i. H₂ ii. Cu²⁺ ions in solution iii. O₂ iv. Cl₂

    1. a-iv, b-ii, c-iii, d-i
    2. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
    3. a-i, b-iii, c-ii, d-iv
    4. a-iv, b-iii, c-ii, d-i

  36. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. Li⁺/Li b. Zn²⁺/Zn c. Cu²⁺/Cu d. Ag⁺/Ag. జాబితా II (ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్): i. +0.80 V ii. −0.76 V iii. −3.05 V iv. +0.34 V

    1. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
    2. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
    4. a-iii, b-ii, c-i, d-iv
    సమాధానం

    C. a-iii, b-ii, c-iv, d-i

    Li −3.05, Zn −0.76, Cu +0.34, Ag +0.80 V.

    Match List I with List II. List I: a. Li⁺/Li b. Zn²⁺/Zn c. Cu²⁺/Cu d. Ag⁺/Ag. List II (standard reduction potential): i. +0.80 V ii. −0.76 V iii. −3.05 V iv. +0.34 V

    1. a-iii, b-iv, c-ii, d-i
    2. a-ii, b-iii, c-iv, d-i
    3. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
    4. a-iii, b-ii, c-i, d-iv

  37. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I: a. తుప్పు పట్టడంలో ఆనోడ్ చర్య b. తుప్పు పట్టడంలో కాథోడ్ చర్య c. తుప్పు d. ఇనుము త్యాగ రక్షణ. జాబితా II: i. Fe₂O₃·xH₂O ii. మెగ్నీషియంతో కలిపిన ఇనుము iii. O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O iv. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻

    1. a-iv, b-iii, c-ii, d-i
    2. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    3. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
    4. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
    సమాధానం

    B. a-iv, b-iii, c-i, d-ii

    ఆనోడ్: Fe ఆక్సీకరణం; కాథోడ్: O₂ క్షయకరణం; తుప్పు జలయోజిత Fe₂O₃; మరింత చర్యాశీల లోహం ఇనుమును త్యాగం ద్వారా రక్షిస్తుంది.

    Match List I with List II. List I: a. Anode reaction of rusting b. Cathode reaction of rusting c. Rust d. Sacrificial protection of iron. List II: i. Fe₂O₃·xH₂O ii. Iron connected to magnesium iii. O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O iv. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻

    1. a-iv, b-iii, c-ii, d-i
    2. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    3. a-i, b-iii, c-iv, d-ii
    4. a-iii, b-iv, c-i, d-ii

  38. జాబితా I ను జాబితా II తో జతపరచండి. జాబితా I (కాథోడ్ వద్ద లోహంగా క్షయకరణం చెందే అయాన్): a. Ag⁺ b. Cu²⁺ c. Al³⁺ d. Na⁺. జాబితా II (1 ఫారడే చేత నిక్షిప్తమయ్యే ద్రవ్యరాశి): i. 9 g ii. 23 g iii. 31.75 g iv. 108 g. (Ag = 108, Cu = 63.5, Al = 27, Na = 23)

    1. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
    2. a-iv, b-i, c-iii, d-ii
    3. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    4. a-iv, b-iii, c-ii, d-i
    సమాధానం

    C. a-iv, b-iii, c-i, d-ii

    ప్రతి ఫారడేకు ద్రవ్యరాశి = M/n: Ag 108/1, Cu 63.5/2 = 31.75, Al 27/3 = 9, Na 23/1.

    Match List I with List II. List I (ion reduced at the cathode to the metal): a. Ag⁺ b. Cu²⁺ c. Al³⁺ d. Na⁺. List II (mass deposited by 1 faraday): i. 9 g ii. 23 g iii. 31.75 g iv. 108 g. (Ag = 108, Cu = 63.5, Al = 27, Na = 23)

    1. a-iii, b-iv, c-i, d-ii
    2. a-iv, b-i, c-iii, d-ii
    3. a-iv, b-iii, c-i, d-ii
    4. a-iv, b-iii, c-ii, d-i

  39. 298 K వద్ద ఒక బలహీన ఏకక్షారక ఆమ్లం 0.01 M ద్రావణానికి Λm = 39.1 S cm² mol⁻¹, మరియు దాని Λ°m = 391 S cm² mol⁻¹. ఆ ఆమ్ల వియోజన స్థిరాంకం Ka సుమారుగా

    1. 1.00 × 10⁻⁴
    2. 1.00 × 10⁻³
    3. 1.11 × 10⁻³
    4. 1.11 × 10⁻⁴
    సమాధానం

    D. 1.11 × 10⁻⁴

    α = 39.1/391 = 0.1. Ka = cα²/(1 − α) = 0.01 × 0.01/0.9 = 1.11 × 10⁻⁴.

    At 298 K a 0.01 M solution of a weak monobasic acid has Λm = 39.1 S cm² mol⁻¹, and its Λ°m is 391 S cm² mol⁻¹. The dissociation constant Ka of the acid is about

    1. 1.00 × 10⁻⁴
    2. 1.00 × 10⁻³
    3. 1.11 × 10⁻³
    4. 1.11 × 10⁻⁴

  40. 298 K వద్ద ఒక రాగి ఎలక్ట్రోడ్ 0.01 M Cu²⁺ ద్రావణంలో ముంచబడి ఉంది. E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V మరియు 2.303RT/F = 0.059 V ఇస్తే, ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్

    1. 0.281 V
    2. 0.399 V
    3. 0.222 V
    4. 0.340 V
    సమాధానం

    A. 0.281 V

    E = 0.34 + (0.059/2) log 0.01 = 0.34 − 0.059 = 0.281 V.

    A copper electrode dips in 0.01 M Cu²⁺ solution at 298 K. Given E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V and 2.303RT/F = 0.059 V, the electrode potential is

    1. 0.281 V
    2. 0.399 V
    3. 0.222 V
    4. 0.340 V

  41. విద్యుత్ రసాయన శ్రేణిని ఉపయోగించి, క్రింది లోహాలలో ఏది విలీన హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం నుండి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తుంది?

    1. రాగి
    2. వెండి
    3. బంగారం
    4. జింక్
    సమాధానం

    D. జింక్

    Zn (−0.76 V) హైడ్రోజన్ కంటే పైన ఉంది మరియు H⁺ చేత ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. Cu, Ag మరియు Au లకు ధన E° ఉంది, అవి చర్య జరపవు.

    Using the electrochemical series, which of the following metals will liberate hydrogen gas from dilute hydrochloric acid?

    1. Copper
    2. Silver
    3. Gold
    4. Zinc

  42. జడ ఎలక్ట్రోడ్లతో ద్రవీభవించిన MgCl₂ ద్వారా 1000 s పాటు 9.65 A విద్యుత్ ప్రవాహం పంపారు (Mg = 24, F = 96500 C mol⁻¹). నిక్షిప్తమైన మెగ్నీషియం ద్రవ్యరాశి

    1. 4.8 g
    2. 2.4 g
    3. 1.2 g
    4. 0.6 g
    సమాధానం

    C. 1.2 g

    Q = 9.65 × 1000 = 9650 C = 0.1 F. Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg కు ప్రతి మోల్‌కు 2 F అవసరం, కాబట్టి 0.05 mol × 24 = 1.2 g.

    A current of 9.65 A is passed for 1000 s through molten MgCl₂ with inert electrodes (Mg = 24, F = 96500 C mol⁻¹). The mass of magnesium deposited is

    1. 4.8 g
    2. 2.4 g
    3. 1.2 g
    4. 0.6 g

  43. 298 K వద్ద Cu | Cu²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(1.0 M) | Cu గా ఒక గాఢతా ఘటం (concentration cell) తయారుచేశారు. 2.303RT/F = 0.059 V గా తీసుకుంటే, దాని EMF

    1. 0.00 V
    2. 0.059 V
    3. 0.0295 V
    4. 0.118 V
    సమాధానం

    B. 0.059 V

    E°cell = 0. E = 0 − (0.059/2) log(0.01/1.0) = −0.0295 × (−2) = 0.059 V.

    A concentration cell is made as Cu | Cu²⁺(0.01 M) || Cu²⁺(1.0 M) | Cu at 298 K. Taking 2.303RT/F = 0.059 V, its EMF is

    1. 0.00 V
    2. 0.059 V
    3. 0.0295 V
    4. 0.118 V

  44. 0.1 M KCl (κ = 0.0100 S cm⁻¹) తో నింపిన ఘటం నిరోధం 150 Ω. అదే ఘటాన్ని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్ల ద్రావణంతో నింపినప్పుడు నిరోధం 50 Ω. ఆమ్ల ద్రావణ వాహకత

    1. 0.03 S cm⁻¹
    2. 0.30 S cm⁻¹
    3. 3.0 S cm⁻¹
    4. 0.0033 S cm⁻¹
    సమాధానం

    A. 0.03 S cm⁻¹

    ఘటం స్థిరాంకం = κR = 0.0100 × 150 = 1.5 cm⁻¹. κ(ఆమ్లం) = 1.5/50 = 0.03 S cm⁻¹.

    A cell filled with 0.1 M KCl (κ = 0.0100 S cm⁻¹) has a resistance of 150 Ω. The same cell filled with a sulphuric acid solution has a resistance of 50 Ω. The conductivity of the acid solution is

    1. 0.03 S cm⁻¹
    2. 0.30 S cm⁻¹
    3. 3.0 S cm⁻¹
    4. 0.0033 S cm⁻¹

  45. సీసపు నిల్వ బ్యాటరీ డిస్చార్జ్ సమయంలో సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్ల విద్యుద్విశ్లేష్యం సాంద్రత

    1. పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే నీరు వినియోగమవుతుంది
    2. స్థిరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే విద్యుద్విశ్లేష్యం వినియోగం కాదు
    3. పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే PbSO₄ ఆమ్లంలో కరుగుతుంది
    4. తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే H₂SO₄ వినియోగమై నీరు ఏర్పడుతుంది
    సమాధానం

    D. తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే H₂SO₄ వినియోగమై నీరు ఏర్పడుతుంది

    Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O ఆమ్లాన్ని వినియోగించి నీటిని ఏర్పరుస్తుంది, కాబట్టి సాంద్రత తగ్గుతుంది.

    During the discharge of a lead storage battery, the density of the sulphuric acid electrolyte

    1. increases, because water is used up
    2. remains constant, because the electrolyte is not consumed
    3. increases, because PbSO₄ dissolves in the acid
    4. decreases, because H₂SO₄ is used up and water is formed
Page 1 of 1
‹
›