وولٽيڪ سيلز ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي مقابلي تي بحث ڪندڙ مثال سوال
وولٽيڪ سيلز ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي وچ ۾ مقابلو ڪيمسٽري ۾ هڪ اهم موضوع آهي، خاص طور تي اليڪٽرو ڪيمسٽري جي مطالعي ۾. ٻئي ڊوائيسز ڪيميائي رد عملن مان بجلي پيدا ڪرڻ يا برقي توانائي جي استعمال ذريعي ڪيميائي رد عمل کي هدايت ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندا آهن. هي مضمون مثال طور مسئلن ۽ بحثن ذريعي وولٽيڪ سيلز ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي وچ ۾ اهم فرقن کي اجاگر ڪندو. مقصد ٻن قسمن جي سيلز جي مڪمل ۽ گهري سمجھ فراهم ڪرڻ آهي.
وولٽيڪ سيل
هڪ وولٽيڪ سيل، جنهن کي گيلوانڪ سيل پڻ چيو ويندو آهي، هڪ قسم جو اليڪٽرو ڪيميڪل سيل آهي جيڪو هڪ خود بخود ڪيميائي رد عمل مان برقي ڪرنٽ پيدا ڪري ٿو. هڪ وولٽيڪ سيل ۾، هڪ ريڊوڪس رد عمل ٿئي ٿو، جتي مختلف اليڪٽروڊس تي گهٽتائي ۽ آڪسائيڊيشن ٿيندي آهي. ان کي بهتر سمجهڻ لاءِ، اچو ته وولٽيڪ سيل جي هڪ مثال تي نظر وجهون.
مثال سوال 1:
هڪ وولٽيڪ سيل جو اينوڊ زنڪ (Zn) ۽ ٽامي جي ڪيٿوڊ (Cu) مان ٺهيل آهي. فرض ڪريو ته معياري گهٽتائي جي صلاحيت جي جدول سان صلاح ڪرڻ سان ظاهر ٿئي ٿو ته Cu²⁺/Cu جو معياري گهٽتائي جي صلاحيت (E°) +0,34 V آهي ۽ Zn²⁺/Zn جو -0,76 V آهي. هن وولٽيڪ سيل جي معياري سيل صلاحيت (E° سيل) جو حساب ڪريو.
بحث:
پهرين، آڪسائيڊشن ۽ گهٽتائي لاءِ اڌ سيل رد عمل لکو.
– اينوڊ (آڪسيجن): Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
- ڪيٿوڊ (گهٽائي): Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)
معياري سيل پوٽينشل (E° سيل) ڪيٿوڊ ۽ اينوڊ جي گھٽتائي جي صلاحيت ۾ فرق مان ڳڻيو ويندو آهي.
- E° سيل = E° ڪيٿوڊ - E° انوڊ
– E° ڪيٿوڊ = +0,34 وي
– E° اينوڊ = -0,76 وي
تنهنڪري معياري سيل پوٽينشل آهي:
\"E°_{sel} = 0.34V - (-0.76V) \]
\"E°_{cell} = 0.34V + 0.76V \]
\[ اي°_{سيل} = 1.10 وولٽ \]
تنهن ڪري، هن وولٽيڪ سيل لاءِ معياري سيل پوٽينشل 1,10 V آهي.
اليڪٽرولائيٽڪ سيل
ٻئي طرف، اليڪٽرولائيٽڪ سيلز غير خود بخود ڪيميائي رد عمل کي ٿيڻ لاءِ برقي توانائي استعمال ڪندا آهن. هڪ اليڪٽرولائيٽڪ سيل ۾، هڪ ٻاهرين ذريعن مان هڪ برقي ڪرنٽ لاڳو ڪيو ويندو آهي جيڪو ريڊوڪس رد عمل کي هلائڻ لاءِ جيڪو پاڻ نه ٿيندو. اچو ته هڪ اليڪٽرولائيٽڪ سيل جي هڪ مثال تي نظر وجهون ته جيئن ان جي خاصيتن ۽ ڪم ڪندڙ اصولن کي سمجهي سگهجي.
مثال سوال 2:
هڪ اليڪٽرولائيزيشن جي عمل ۾، ايلومينيم پگھريل ايلومينيم آڪسائيڊ (Al₂O₃) مان پيدا ڪيو ويندو آهي. ايلومينيم جي 1 مول (Al) پيدا ڪرڻ لاءِ گهربل بجلي جي مقدار جو حساب ڪريو. فرض ڪريو ته Al جي هڪ مول لاءِ اليڪٽران جا ٽي مول گهرجن.
بحث:
اليڪٽرولائيزيشن لاءِ اليڪٽرڪ ڪيميڪل مساوات موجب:
\" Al^{3+}(aq) + 3e⁻ → Al(s) \]
اهو معلوم آهي ته ايلومينيم جي هر مول لاءِ، اليڪٽران جا 3 مول گهربل آهن. فيراڊي جي قانون موجب، گهربل بجلي (Q) جي مقدار کي فارمولا استعمال ڪندي ڳڻپ ڪري سگهجي ٿو:
\[ سوال = ن \سي ڊاٽ ايف \]
انسان ۾:
- n اليڪٽران جي مول جو تعداد آهي
- F فاراڊي جو مستقل آهي (96500 C/mol اليڪٽران)
1 مول ال پيدا ڪرڻ لاءِ:
\[ n = 3 \ٽيڪسٽ{ اليڪٽران جا مول} \]
تنهن ڪري، بجلي جي مقدار (Q):
\[ سوال = 3 \cdot 96500 \]
\[ سوال = 289500 \ٽيڪسٽ{ سي} \]
تنهن ڪري، ايلومينيم جو 1 مول پيدا ڪرڻ لاءِ، 289500 ڪولمب بجلي جي ضرورت آهي.
وولٽيڪ سيلز ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جو مقابلو
هيٺ ڏنل جدول وولٽيڪ سيلز ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي وچ ۾ مکيه فرقن جو خلاصو پيش ڪري ٿو:
| پهلو | وولٽيڪ سيل | اليڪٽرولائيٽڪ سيل |
|————————–|————————————|————————————–|
| توانائي جا ذريعا | ڪيميائي رد عمل | بجلي توانائي |
| رد عمل جو قسم | خود بخود | غير خود بخود |
| انوڊ (-)/ڪيٿوڊ (+) | انوڊ (-)، ڪيٿوڊ (+) | انوڊ (+)، ڪيٿوڊ (-) |
| مقصد | بجلي پيدا ڪرڻ | ڪيميائي رد عمل پيدا ڪرڻ |
| ايپليڪيشنون | بيٽريون، فيول سيلز | پليٽنگ، ڌاتو ڪاسٽنگ، ريفائننگ |
توانائي جا ذريعا:
وولٽيڪ سيلز خود بخود ڪيميائي رد عملن مان برقي توانائي پيدا ڪن ٿا، جڏهن ته اليڪٽرولائيٽڪ سيلز غير خود بخود رد عملن کي ٿيڻ تي مجبور ڪرڻ لاءِ ٻاهرين ذريعن کان برقي توانائي استعمال ڪن ٿا.
رد عمل جو قسم:
هڪ وولٽيڪ سيل ۾، هڪ خود بخود رد عمل اليڪٽران کي هڪ ٻاهرين سرڪٽ ذريعي اينوڊ کان ڪيٿوڊ ڏانهن وهڻ جو سبب بڻائيندو آهي. هڪ اليڪٽرولائيٽڪ سيل ۾، هڪ خارجي برقي ڪرنٽ استعمال ڪيو ويندو آهي هڪ اهڙي رد عمل کي هلائڻ لاءِ جيڪو پاڻ نه ٿيندو.
اينوڊ ۽ ڪيٿوڊ:
وولٽيڪ سيل ۾، اينوڊ منفي اليڪٽروڊ هوندو آهي ۽ ڪيٿوڊ مثبت اليڪٽروڊ هوندو آهي. هڪ اليڪٽرولائيٽڪ سيل ۾، اينوڊ مثبت اليڪٽروڊ هوندو آهي ۽ ڪيٿوڊ منفي اليڪٽروڊ هوندو آهي. هي هڪ مکيه فرق آهي جيڪو اڪثر شاگردن کي پريشان ڪندو آهي.
ٽوجوان:
وولٽيڪ سيل جو بنيادي مقصد بجلي پيدا ڪرڻ آهي، جڏهن ته هڪ اليڪٽرولائيٽڪ سيل ڪيميائي رد عمل کي جنم ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ ڌاتو صاف ڪرڻ يا پاڻي جي اليڪٽرولائيزيشن.
درخواست:
وولٽيڪ سيل عام طور تي بيٽرين ۽ فيول سيلز ۾ استعمال ٿيندا آهن، جيڪي مختلف استعمالن لاءِ بجلي پيدا ڪندا آهن. اليڪٽرولائيٽڪ سيلز صنعتي عملن ۾ استعمال ٿيندا آهن جهڙوڪ ڌاتو ڪاسٽنگ، اليڪٽروپليٽنگ، ۽ ڌاتو ريفائننگ.
نتيجو
اڄ جي ٽيڪنالاجي ۾ وولٽيڪ ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيل ٻئي اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. هر قسم جي سيل ڪيئن ڪم ڪري ٿي ۽ مثال جي مسئلن ذريعي شامل مختلف پيرا ميٽرز کي ڪيئن ڳڻيو وڃي اهو سمجهڻ اليڪٽرو ڪيمسٽري تصورن ۾ مهارت حاصل ڪرڻ جي ڪنجي آهي. مٿي ڏنل بحث ۾، اسان وولٽيڪ ۽ اليڪٽرولائيٽڪ سيلز جي وچ ۾ بنيادي فرق کي اجاگر ڪيو آهي، جنهن ۾ انهن جا توانائي ذريعا، رد عمل جا قسم، ۽ روزمره جي زندگي ۾ انهن جي ايپليڪيشنن جا مثال شامل آهن.
انهن ٻن قسمن جي سيلن جي سٺي سمجھ سان، توهان ڪيمسٽري جي امتحانن ۾ مختلف لاڳاپيل مسئلن کي حل ڪرڻ ۽ انهن کي مختلف جديد اوزارن ۽ ٽيڪنالاجين تي لاڳو ڪرڻ لاءِ بهتر طور تي تيار هوندا.
