Question

ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൽ കാഥോഡിലും ആനോഡിലും ലഭിക്കുന്ന വാതകങ്ങളുടെ വ്യാപ്തങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം എന്ത്?

• A. 1:2
• B. 1:1
• C. 2:1
• D. 3:1

Answer 1

Answer:

C. 2:1

• വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം (Electrolysis): ഒരു സംയുക്തത്തിലൂടെ വൈദ്യുതപ്രവാഹം കടത്തിവിടുമ്പോൾ അത് ഘടകങ്ങളായി വിഘടിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം. ജലത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, വൈദ്യുതപ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് ജലതന്മാത്രകളെ (H₂O) ഹൈഡ്രജൻ (H₂) വാതകവും ഓക്സിജൻ (O₂) വാതകവുമായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നു.

• കാഥോഡ് (Cathode): വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണത്തിൽ, കാഥോഡ് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ആണ്. ഇവിടെ കാറ്റയോണുകൾ (പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ) ഇലക്ട്രോണുകളെ സ്വീകരിച്ച് നിഷ്പക്ഷമാക്കപ്പെടുന്നു. ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ വാതകമാണ് കാഥോഡിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നത്.

• ആനോഡ് (Anode): വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണത്തിൽ, ആനോഡ് പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ആണ്. ഇവിടെ ആനോയണുകൾ (നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ) ഇലക്ട്രോണുകളെ നൽകി നിഷ്പക്ഷമാക്കപ്പെടുന്നു. ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണത്തിൽ, ഓക്സിജൻ വാതകമാണ് ആനോഡിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നത്.

രാസപ്രവർത്തന സമവാക്യം:

• ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണത്തിന്റെ സമഗ്ര സമവാക്യം താഴെ നൽകുന്നു:
  2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)

• ഈ സമവാക്യം വ്യക്തമാക്കുന്നത്, രണ്ട് ജലതന്മാത്രകൾ വിഘടിച്ച് രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ തന്മാത്രകളും ഒരു ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയും ഉണ്ടാകുന്നു എന്നാണ്.

• അവഗാഡ്രോ നിയമം (Avogadro's Law) അനുസരിച്ച്, ഒരേ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും വെച്ച് എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും തുല്യ വ്യാപ്തങ്ങളിൽ തുല്യ എണ്ണം തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടായിരിക്കും.

• അതുകൊണ്ട്, രാസപ്രവർത്തന സമവാക്യത്തിലെ തന്മാത്രകളുടെ അനുപാതം തന്നെ വാതകങ്ങളുടെ വ്യാപ്തങ്ങളുടെ അനുപാതത്തെയും പ്രതിഫലിക്കുന്നു.

• സമവാക്യം അനുസരിച്ച്, 2H₂ (ഹൈഡ്രജൻ) ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അതേസമയം O₂ (ഓക്സിജൻ) ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

• ഇതിനാൽ, കാഥോഡിൽ (ഹൈഡ്രജൻ) ലഭിക്കുന്ന വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തവും ആനോഡിൽ (ഓക്സിജൻ) ലഭിക്കുന്ന വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം 2:1 ആണ്.