इलेक्ट्रोड की क्षमता क्या है

धातु की इलेक्ट्रोड क्षमता या इलेक्ट्रोड क्षमता एक संभावित अंतर है जो धातु-समाधान इंटरफ़ेस पर होता है जब एक धातु को इलेक्ट्रोलाइट समाधान में डुबोया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ध्रुवीय के साथ क्रिस्टल जाली के नोड्स में स्थित सतह धातु आयन परमाणुओं की बातचीत होती है। पानी के अणु इलेक्ट्रोड की सतह के लिए उन्मुख होते हैं ... यह एक विद्युत दोहरी परत के गठन के कारण होता है, अर्थात सीमा पर आवेशित कणों का एक असममित वितरण होता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स में धातुओं के घुलने की घटना का उपयोग बिजली के रासायनिक स्रोतों में किया जाता है। अपने स्वयं के नमक के घोल में धूम्रपान करने वाली एक धातु की प्लेट, एक तरह से या किसी अन्य में, उसमें घुलने लगती है। इस प्रवृत्ति को कभी-कभी धातु का विघटन लोच कहा जाता है।

जिंक सल्फेट ZnTAKA4 के घोल में डुबोई गई जिंक प्लेट सकारात्मक रूप से आवेशित आयनों के रूप में जिंक कणों को घोल में देती है।इस तथ्य के कारण कि गुलाबी परमाणु धनात्मक रूप से आवेशित आयनों के रूप में निकलते हैं, जस्ता प्लेट पर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की अधिकता बन जाती है और यह ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है, और सतह के पास तरल की परत में धनात्मक आयनों की अधिकता बन जाती है। जस्ता की, और इसलिए यह परत सकारात्मक रूप से भरी हुई है। इस तरह, तरल और धातु के बीच अंतरापृष्ठ पर स्थानिक रूप से अलग किए गए विपरीत चिह्न वाले आवेशों की एक विद्युतीय दोहरी परत उत्पन्न होती है।

ये आवेश धातु के विलयन में आगे जाने का विरोध करेंगे—नकारात्मक प्लेटें धनात्मक धातु आयन को धारण करती हैं, और इलेक्ट्रोलाइट का धनात्मक आवेश धातु आयन को वापस प्लेट की ओर धकेलता है। दूसरे शब्दों में, धातु-तरल इंटरफ़ेस पर दोहरी परत का विद्युत क्षेत्र धातु आयनों के समाधान में आगे के संक्रमण का प्रतिकार करता है। धातु की प्रकृति के समाधान, प्रकृति में रासायनिक, और धातु की प्रवृत्ति की शक्तियों के बीच एक संतुलन स्थापित किया जाता है। विद्युत बल जो विरोध कर रहे हैं।

एक धातु और एक इलेक्ट्रोलाइट के बीच इंटरफेस पर एक इलेक्ट्रिक डबल परत के गठन का आरेख

इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट में विघटन के कारण, धातु इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइट के संबंध में एक निश्चित इलेक्ट्रोड (दूसरे शब्दों में, इलेक्ट्रोकेमिकल) क्षमता प्राप्त करता है, जो इलेक्ट्रोड की सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट की संरचना पर निर्भर करता है।

हालांकि, इलेक्ट्रोड क्षमता सकारात्मक हो सकती है। यह उन मामलों में होता है जहां समाधान के सकारात्मक आयन इलेक्ट्रोड को पास करते हैं, इसे सकारात्मक रूप से चार्ज करते हैं, और इलेक्ट्रोलाइट परत - नकारात्मक रूप से, उदाहरण के लिए, जब तांबे की प्लेट कॉपर सल्फेट (CuSO4) के पर्याप्त रूप से केंद्रित समाधान में डूब जाती है।

विद्युत दोहरी परत की तुलना एक संधारित्र से की जा सकती है, जिसमें से एक प्लेट धातु की सतह है और दूसरी धातु की सतह पर विलयन में आयनों की एक परत है। विपरीत आवेशित प्लेटों के बीच और विभव में अंतर या उछाल होता है।

इलेक्ट्रोड-सॉल्यूशन इंटरफेस पर संभावित छलांग सिस्टम की रेडॉक्स क्षमता के माप के रूप में काम कर सकती है। हालांकि, इस तरह की संभावित छलांग या, समकक्ष, दो चरणों के बीच संभावित अंतर को मापना असंभव है। लेकिन आप ई माप सकते हैं। वगैरह। सी. उन इलेक्ट्रोड से बने तत्व जिनमें हम रुचि रखते हैं और कुछ एक (सभी मामलों में समान) इलेक्ट्रोड, जिसकी क्षमता को सशर्त रूप से शून्य माना जाता है।

नापी आदि की गई है। सी. कुछ सशर्त शून्य के सापेक्ष हम जिस इलेक्ट्रोड में रुचि रखते हैं, उसकी रेडॉक्स क्षमता की विशेषता होगी। इस प्रकार प्राप्त मूल्य को धातु की आंतरिक क्षमता कहा जाता है।

किसी भी धातु की इलेक्ट्रोड क्षमता को मापने के लिए, इलेक्ट्रोलाइट में दूसरा इलेक्ट्रोड रखना आवश्यक है, जिसके बदले में इसकी सामग्री के आधार पर एक निश्चित इलेक्ट्रोड क्षमता होगी। इसलिए, केवल दो इलेक्ट्रोड क्षमता का बीजगणितीय योग सीधे मापा जा सकता है।

इस कारण से, विभिन्न सामग्रियों की इलेक्ट्रोड क्षमता एक मानक (एक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड, जिसकी क्षमता आमतौर पर शून्य मानी जाती है) के संबंध में निर्धारित की जाती है।

अन्य संदर्भ इलेक्ट्रोड जिनकी क्षमता हाइड्रोजन मानक इलेक्ट्रोड के सापेक्ष ज्ञात है, को भी मापन के लिए उपयोग किया जा सकता है। यह क्षमता ई के माप के आधार पर भी पाई जाती है। वगैरह। सी. एक चयनित संदर्भ इलेक्ट्रोड और एक मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड से बना एक सर्किट।

यदि एक मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड से जुड़ा अध्ययन किया गया इलेक्ट्रोड नकारात्मक है, तो संकेत »-» आंतरिक क्षमता को सौंपा गया है, अन्यथा, संकेत «+»।

उदाहरण के लिए, जस्ता -0.76 वी, तांबे +0.34 वी, चांदी +0.8 वी की इलेक्ट्रोड क्षमता, इसी धातु नमक के समाधान में इस तरह से मापा जाता है, संभावित से अधिक नकारात्मक क्षमता को घटाकर निर्धारित किया जाता है -पॉजिटिव।

यदि अलग-अलग इलेक्ट्रोड क्षमता वाली दो धातु की प्लेटों को संबंधित इलेक्ट्रोलाइट में रखा जाता है, उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) के घोल में जिंक (Zn) और कॉपर (Cth) रखा जाता है, तो इन प्लेटों से जुड़ा एक वोल्टमीटर वोल्टेज दिखाएगा उन्हें 1 वी से थोड़ा अधिक।

यह वोल्टेज, इस मामले में ई कहा जाता है। वगैरह। सी. गैल्वेनिक युगल, तांबे की इलेक्ट्रोड क्षमता में अंतर के कारण होगा, जिसकी एक छोटी सकारात्मक क्षमता है, और जस्ता, जिसकी एक महत्वपूर्ण नकारात्मक क्षमता है। ऐसा उपकरण सबसे सरल गैल्वेनिक सेल है - वोल्टा सेल।

एक गैल्वेनिक सेल में रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और इसकी सहायता से रासायनिक प्रतिक्रिया की ऊर्जा के कारण विद्युत कार्य करना संभव होता है।

ई का मापन। वगैरह। सी. सेल सर्किट में करंट की अनुपस्थिति में गैल्वेनिक सेल का उत्पादन किया जाना चाहिए। अन्यथा, मापा ई। वगैरह। s. के रूप में परिभाषित मान से कम होगा दो इलेक्ट्रोड की संतुलन क्षमता के बीच का अंतर... वास्तव में, इलेक्ट्रोड पर इलेक्ट्रॉनों की एक निश्चित एकाग्रता संतुलन क्षमता से मेल खाती है: यह जितना अधिक सकारात्मक होता है, उतना ही अधिक नकारात्मक होता है। तदनुसार, दोहरी परत के उस भाग की संरचना जो समाधान में है, भी भिन्न होती है।

ई का मापन। वगैरह। साथवर्तमान प्रवाह के बिना एक सेल आमतौर पर मुआवजा विधि द्वारा निर्मित होता है। इसे लगाने के लिए आपके पास कुछ होना चाहिए मानक ई. आदि साथ तथाकथित सामान्य तत्व ऐसे मानक के रूप में कार्य करता है। आमतौर पर वे वेस्टन के पारा-कैडमियम सामान्य तत्व का उपयोग करते हैं, उदा। वगैरह। के साथ, जो 20 डिग्री सेल्सियस पर 1.01830 वी के बराबर है।