इस पोस्ट में आप Class 12th Chemistry के नेर्नस्ट समीकरण क्या हैं | एकल इलेक्ट्रोड ,सेल के लिए नेर्नस्ट समीकरण अध्याय के सभी टॉपिक के बारे विस्तार से बताया गया है | आपको इन नोट्स से बहुत हेल्प मिलेगी |
नेर्नस्ट समीकरण क्या हैं – nernst samikaran in hindi:
सेल का विधुत वाहक बल आयनों की सान्द्रता पर निर्भर करता हैं। अतः विधुत वाहक बल व आयनों की सांद्रता के मध्य सम्बन्ध को जिस समीकरण से व्यक्त किया जाता है उसे नेर्नस्ट समीकरण कहते हैं।
एकल इलेक्ट्रोड के लिए या अर्द्ध सैल के लिए नेर्नस्ट समीकरण :
माना एक अर्द्ध सैल में निम्न क्रिया होती हैं।
Mn+ + ne– = M(s)
अर्द्ध सैल का विभव निम्न सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता हैं।
E Mn+/M = E0 Mn+/M – (RT/nF) ln[M]/[Mn+]
चूँकि ठोस के लिए [M] = 1
अतः
E Mn+/M = E0 Mn+/M – (RT/nF) ln1/[Mn+]
या
E Mn+/M = E0 Mn+/M – 2.303(RT/nF) log 1/[Mn+]
चूँकि 25.c ताप पर
2.303(RT/nF) = 0.059 ( सभी स्थिरांको के मान रखकर )
E Mn+/M = E0 Mn+/M – (0.059/n) log 1/[Mn+]
उपरोक्त समीकरण को एकल इलेक्ट्रोड की नेर्नस्ट समीकरण कहते हैं।
प्रश्न 1 : निम्न समीकरण के लिए नेर्नस्ट समीकरण लिखो।
उत्तर : (1)Cu2+ + 2e– = Cu
E Cu2+/Cu = E0 Cu2+/Cu – (0.059/n) log 1/[ Cu2+]
(2) Ag+ + e– = Ag
E Ag+/Ag = E0 Ag+/Ag – (0.059/n) log 1/[ Ag+]
Or
E Ag+/Ag = E0 Ag+/Ag + (0.059/n) log [ Ag+]
(3) Cu(s) = Cu2+ + 2e–
E Cu/Cu2+ = E0 Cu/Cu2+ – (0.059/n) log [ Cu2+]
किसी सेल के लिए नेर्नस्ट समीकरण :
इसे डेनियल सैल के उदाहरण द्वारा समझाया गया है।
डेनियल सैल का सैल आरेख
Zn(s) / Zn2+(aq) // Cu2+(aq) / Cu(s)
सेल अभिक्रिया
| बायां इलेक्ट्रोड: | Zn(s) → Zn2+ + 2e– | ऑक्सीकरण |
| दायां इलेक्ट्रोड: | Cu2+ + 2e– → Cu(s) | अपचयन |
Zn(s) + Cu2+ →Zn2+ +Cu (s)
उपरोक्त सैल के लिए नेर्नस्ट समीकरण निम्न प्रकार से स्थापित की जाती हैं।
(1) Zn2+ + 2e– → Zn(s)
E Zn2+/Zn = E0 Zn2+/Zn – (0.059/n) log 1/[ Zn2+]
(2) Cu2+ + 2e– = Cu
E Cu2+/Cu = E0 Cu2+/Cu – (0.059/n) log 1/[ Cu2+]
समीकरण 2 में समीकरण 1 को घटाने पर
E Cu2+/Cu – E Zn2+/Zn = E0 Cu2+/Cu – E0 Zn2+/Zn – (0.059/n) log 1/[ Cu2+] + (0.059/n) log 1/[ Zn2+]
चूँकि Ecell = E Cu2+/Cu – E Zn2+/Zn
E0cell = E0 Cu2+/Cu – E0 Zn2+/Zn
अतः
Ecell = E0cell – 0.59/n (log1/ Cu2+ – log 1/ Zn2+)
Ecell = E0cell – 0.59/n (Cu2+/ Zn2+)
सैल अभिक्रया के लिए नेर्नस्ट समीकरण:
(1) Ni + Cu2+ = Ni2+ + Cu
Ecell = E0cell – 0.59/n (Ni2+/ Cu2+)
निम्न सैल आरेख के लिए नेर्नस्ट समीकरण लिखो।
Fe(s) / Fe2+(aq) // Ag+(aq) / Ag(s)
| बायां इलेक्ट्रोड: | Fe → Fe2+ + 2e– | ऑक्सीकरण |
| दायां इलेक्ट्रोड: | 2 Ag+ + 2e– → 2Ag | अपचयन |
Fe + 2 Ag+ →2 Ag + Fe2+
Ecell = E0cell – 0.59/n ([Fe2+]/ [Ag+]2)
नेर्न्स्ट समीकरण से साम्य स्थिरांक:
नेर्न्स्ट समीकरण की सहायता से हम यहाँ साम्य स्थिरांक की गणना करेंगे।
माना किसी सेल की अभिक्रिया निम्न है –
aA + bB → cC + dD
सेल की निम्न अभिक्रिया के लिए नेर्न्स्ट समीकरण निम्न प्रकार लिखा जा सकता है –
Eसेल = E०सेल – (0.59/n){log([C]c[D]d)/([A]a[B]b)}
यह अभिक्रिया समय के साथ साथ साम्यावस्था की तरफ गति करती जाती है अर्थात समय के साथ अभिकारक की मात्रा कम होती जाती है तथा उत्पाद की मात्रा बढती जाती है , एक स्थिति ऐसी आती है जब यह अभिक्रिया साम्यावस्था में पहुच जाती है , जब यह अभिक्रिया साम्यावस्था प्राप्त कर लेती है उस स्थिति में सेल का विभव शून्य हो जाता है अर्थात साम्यावस्था में Eसेल = 0 हो जाता है।
माना [C]c[D]d)/([A]a[B]b = Kc है यहाँ Kc = साम्य स्थिरांक है।
दोनों मानो को नेर्न्स्ट समीकरण में रखने पर –
0 = E०सेल – (0.59/n){logKc}
E०सेल = (0.59/n){logKc}
logKc = nE०सेल/0.59
UP Board Class 12 Chemistry Notes in Hindi
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