कॉपर सल्फेट विलयन में विद्युत धारा प्रवाहित करने पर जमा हुए कॉपर के द्रव्यमान की गणना फैराडे के विद्युत अपघटन के नियमों का उपयोग करके की जा सकती है। प्रथम नियम कहता है कि विद्युत अपघटन के दौरान इलेक्ट्रोड पर जमा या मुक्त होने वाले पदार्थ की मात्रा, विद्युत अपघट्य में से प्रवाहित विद्युत (आवेश) की मात्रा के समानुपाती होती है।

कॉपर के जमा द्रव्यमान को ज्ञात करने के लिए, हम सूत्र का उपयोग करते हैं:

$$ m = \frac{M \times I \times t}{n \times F} $$

जहाँ:

$$ m $$ जमा हुए पदार्थ का द्रव्यमान है (ग्राम में),

$$ M $$ पदार्थ का मोलर द्रव्यमान है (g/mol में),

$$ I $$ धारा है (एम्पियर, A में),

$$ t $$ वह समय है जब विद्युत विलयन में से प्रवाहित की जाती है (सेकंड में),

$$ n $$ पदार्थ के 1 मोल को जमा या घोलने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों के मोलों की संख्या है (संयोजकता संख्या, जो कॉपर सल्फेट विलयन में कॉपर के लिए 2 है क्योंकि कॉपर आयन $$\mathrm{Cu^{2+}}$$ हैं),

$$ F $$ फैराडे नियतांक है, लगभग $$ 96487 \mathrm{C/mol} $$ इलेक्ट्रॉनों का।

दिया गया है:

$$ M = 63 \mathrm{~g/mol} $$

$$ I = 9.6487 \mathrm{~A} $$

$$ t = 100 \mathrm{~s} $$

$$ n = 2 $$

$$ F = 96487 \mathrm{~C/mol} $$

इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

$$ m = \frac{63 \mathrm{~g/mol} \times 9.6487 \mathrm{~A} \times 100 \mathrm{~s}}{2 \times 96487 \mathrm{~C/mol}} $$

$$ m $$ का मान गणना करें:

$$ m = \frac{63 \times 9.6487 \times 100}{2 \times 96487} $$

$$ m = \frac{60828.21}{192974} $$

$$ m \approx 0.315 \mathrm{~g} $$

अतः, जमा हुए कॉपर का द्रव्यमान लगभग 0.315 g है, जो विकल्प B को सही उत्तर बनाता है।

Electrochemistry

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