फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के पहले नियम को समझना

फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियमों के पहले नियम को समझना

कई लोगों को इलेक्ट्रोलिसिस एक जटिल शब्द लग सकता है, जो हाई स्कूल की रसायन विज्ञान की किताबों में गहराई से दबा हुआ है। फिर भी, यह विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। इलेक्ट्रोलिसिस के केंद्र में फैराडे के नियम हैं, जिनमें से पहला हम आज खोलेंगे। और चिंता मत करो - हम वास्तविक जीवन के उदाहरणों और थोड़ी कहानी के साथ चीजों को दिलचस्प और समझने योग्य बनाए रखेंगे।

फैराडे का पहला नियम: सूत्र

विद्युत अपघटन का पहला नियम, प्रतिभाशाली माइकल फैराडे द्वारा प्रस्तावित, कहता है: विद्युत अपघटन के दौरान एक इलेक्ट्रोड पर परिवर्तित पदार्थ का द्रव्यमान उस इलेक्ट्रोड पर स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों (बिजली की मात्रा) के मोलों की संख्या के सीधे आनुपातिक होता है।

यह समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

जहाँ:

• m: एक इलेक्ट्रोड पर जमा या मुक्त पदार्थ का द्रव्यमान ( ग्राम)
• Z: पदार्थ का विद्युत-रासायनिक समतुल्य (प्रति कूलम्ब ग्राम में मापा जाता है)
• प्रश्न: पदार्थ से होकर गुजरने वाला कुल विद्युत आवेश (कूलम्ब में मापा जाता है)

इनपुट और आउटपुट को तोड़ना

1. द्रव्यमान (m)

कल्पना करें कि आप सोने के साथ आभूषण के एक टुकड़े को चढ़ाने की कोशिश कर रहे हैं। आभूषण पर जो सोना जमा होता है, उसे हम अपने सूत्र में द्रव्यमान कहते हैं। यहाँ माप की इकाई ग्राम है।

2. विद्युत-रासायनिक समतुल्य (Z)

विद्युत-रासायनिक समतुल्य थोड़ा मुश्किल है, लेकिन सरल शब्दों में कहें तो यह एक स्थिरांक है जो पदार्थ से पदार्थ में भिन्न होता है। यह निर्धारित करता है कि जब एक कूलॉम आवेश को इसके माध्यम से पारित किया जाता है तो पदार्थ का कितना भाग जमा होता है या मुक्त होता है। उदाहरण के लिए, चांदी का विद्युत रासायनिक समतुल्य लगभग 0.001118 ग्राम प्रति कूलॉम है।

3. विद्युत आवेश (Q)

यह इनपुट इलेक्ट्रोलाइट से गुजरने वाला कुल आवेश है, जिसे कूलॉम में मापा जाता है। यदि आप इसे पाइप से बहते पानी के रूप में सोचते हैं, तो यह पानी की कुल मात्रा होगी जो बह गई है।

एक व्यावहारिक उदाहरण

आइए एक उदाहरण से समझाएँ। मान लीजिए कि आप एक इलेक्ट्रोड पर जमा तांबे की मात्रा निर्धारित करना चाहते हैं जब 96500 कूलॉम का आवेश तांबे के घोल से गुजरता है। तांबे (Z) का विद्युत-रासायनिक समतुल्य लगभग 0.000329 ग्राम प्रति कूलम्ब है।

इसलिए, जब हम तांबे के घोल से 96500 कूलम्ब आवेश गुजारते हैं, तो इलेक्ट्रोड पर लगभग 31.756 ग्राम तांबा जमा हो जाएगा।

रोजमर्रा की जिंदगी में महत्व

फैराडे का पहला नियम केवल प्रयोगशालाओं तक ही सीमित नहीं है। यह इलेक्ट्रोप्लेटिंग के पीछे का सिद्धांत है, जहां किसी वस्तु पर धातु की परत चढ़ाई जाती है ताकि उसका रूप या जंग के प्रति प्रतिरोध बेहतर हो सके। कार बंपर पर क्रोम प्लेटिंग से लेकर सोने की परत वाले गहनों तक, इसके अनुप्रयोग बहुत व्यापक हैं। यहां तक ​​कि विभिन्न रसायनों का उत्पादन भी इस सिद्धांत पर निर्भर करता है, जो इसके महत्व को रेखांकित करता है।

डेटा सत्यापन

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पदार्थ का द्रव्यमान और कुल विद्युत आवेश शून्य से अधिक होना चाहिए। अन्यथा, सूत्र मान्य नहीं होगा और एक त्रुटि संदेश लौटाएगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: यदि मैं आवेश या विद्युत रासायनिक समतुल्य के लिए ऋणात्मक मानों का उपयोग करता हूं तो क्या होगा?

उत्तर: सूत्र 'अमान्य इनपुट' लौटाएगा। गणना को सार्थक बनाने के लिए विद्युत आवेश और विद्युत-रासायनिक समतुल्य दोनों का सकारात्मक मान होना आवश्यक है।

प्रश्न: क्या यह सूत्र सभी पदार्थों पर लागू किया जा सकता है?

उत्तर: हाँ, जब तक पदार्थ के लिए विद्युत-रासायनिक समतुल्य ज्ञात हो।

सारांश

फैराडे के इलेक्ट्रोलिसिस के नियमों का पहला नियम एक मौलिक अवधारणा है जो सैद्धांतिक रसायन विज्ञान को व्यावहारिक अनुप्रयोगों से जोड़ता है। इनपुट को समझकर और वे आउटपुट के साथ कैसे सहसंबंधित होते हैं, हम इलेक्ट्रोलिसिस में पदार्थों के व्यवहार का सटीक रूप से अनुमान लगा सकते हैं। चाहे आप छात्र हों, पेशेवर हों या बस जिज्ञासु हों, यह सूत्र आकर्षक वैज्ञानिक अन्वेषणों के द्वार खोलता है।

Tags: इलेक्ट्रोलाइसिस, रसायन विज्ञान, फराडे