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ताजे ब्राइन विलयन के विद्युत अपघटन के दौरान कैथोड पर कौन सा आयन अपचयित होता है?
Cl ⁻
H +
OH ⁻
Na +
H +
ताजे ब्राइन विलयन (सोडियम क्लोराइड, NaCl का जलीय विलयन) के विद्युत अपघटन के दौरान, जल के अणु और सोडियम/क्लोराइड आयन मौजूद होते हैं। कैथोड (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) पर अपचयन होता है जहाँ हाइड्रोजन आयन (या इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने वाले जल के अणु) का विसर्जन विभव सोडियम आयनों की तुलना में कम होता है, जिससे H+ आयनों का हाइड्रोजन गैस (H2) में अपचयन हो जाता है।
ताजे ब्राइन विलयन (सोडियम क्लोराइड, NaCl का जलीय विलयन) के विद्युत अपघटन के दौरान, जल के अणु और सोडियम/क्लोराइड आयन मौजूद होते हैं। कैथोड (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) पर अपचयन होता है जहाँ हाइड्रोजन आयन (या इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने वाले जल के अणु) का विसर्जन विभव सोडियम आयनों की तुलना में कम होता है, जिससे H+ आयनों का हाइड्रोजन गैस (H2) में अपचयन हो जाता है।
औद्योगिक रसायन विज्ञान और क्लोर-क्षार प्रक्रिया: काスナー-केल्नर या डायाफ्राम सेल में ब्राइन का विद्युत अपघटन एक बुनियादी रासायनिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग विश्व स्तर पर सोडियम हाइड्रोक्साइड, क्लोरीन गैस और हाइड्रोजन गैस के निर्माण के लिए किया जाता है।
कैथोड वह ऋणात्मक इलेक्ट्रोड है जहाँ अपचयन (इलेक्ट्रॉनों का लाभ) होता है।
ब्राइन के विद्युत अपघटन के दौरान, Na+ और H+ आयन कैथोड की ओर आकर्षित होते हैं।
मानक अपचयन विभव के कारण, Na+ आयनों की तुलना में H+ आयन (जल/अम्ल से) प्राथमिकता से विसर्जित होते हैं।
कैथोड पर हाइड्रोजन गैस (H2) मुक्त होती है, जबकि एनोड पर क्लोरीन गैस (Cl2) मुक्त होती है।
विकल्प B (H+) सही है क्योंकि हाइड्रोजन आयनों का अपचयन विभव सोडियम आयनों से अधिक होता है।
विकल्प D (Na+) OH- आयनों के साथ विलयन में बना रहता है, जिससे सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH) बनता है, इसीलिए इसे क्लोर-क्षार प्रक्रिया कहा जाता है।
क्लोरीन गैस छोड़ने के लिए विकल्प A (Cl-) एनोड पर ऑक्सीकृत होता है।
सामान्य ब्राइन सांद्रता स्थितियों में विकल्प C (OH-) एनोड पर ऑक्सीकृत नहीं रहता है क्योंकि जल के अणु/क्लोराइड आयन प्राथमिकता से प्रतिक्रिया करते हैं।
B सही है — ताजे ब्राइन विलयन के विद्युत अपघटन के दौरान कैथोड पर हाइड्रोजन आयन (H+) अपचयित होते हैं।
इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री पर सामान्य विज्ञान परीक्षा के प्रश्नों में, हमेशा याद रखें कि सक्रिय धातु धनायनों (जैसे Na+, K+, Ca2+) से पहले प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला में निचले धनायन (जैसे H+, Cu2+, Ag+) कैथोड पर विसर्जित होते हैं।