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Class 12 · Chemistry · Ch 2 Electrochemistryकक्षा 12 · रसायन विज्ञान · अध्याय 2 वैद्युतरसायनClass 12 · Chemistry · Ch 2 Electrochemistry

Daniell Cell (Galvanic Cell)डेनियल सेल (गैल्वेनी सेल)Daniell Cell (Galvanic Cell)

Zn anode · Cu cathode · Salt bridge · E°cell = 1.1 V · Nernst equationZn ऐनोड · Cu कैथोड · लवण सेतु · E°cell = 1.1 V · नेर्न्स्ट समीकरणZn anode · Cu cathode · Salt bridge · E°cell = 1.1 V · Nernst equation

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ZnCu²⁺²⁺²⁺²⁺²⁺²⁺²⁺²⁺Ve⁻e⁻I−+Anode (Zn, −ve)ऐनोड (Zn, ऋण)Anode (Zn, −ve)Voltmeter: 1.1 Vवोल्टमीटर: 1.1 VVoltmeter: 1.1 VCathode (Cu, +ve)कैथोड (Cu, धन)Cathode (Cu, +ve)Electron flowइलेक्ट्रॉन प्रवाहElectron flowCurrentविद्युत धाराCurrentZnSO₄(aq)ZnSO₄(aq)ZnSO₄(aq)Salt bridgeलवण सेतुSalt bridgeCuSO₄(aq)CuSO₄(aq)CuSO₄(aq)🔍🔍

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Key points ✍️मुख्य बातें ✍️Key points ✍️

  • Galvanic cell — converts the chemical energy of a spontaneous redox reaction into electrical energy (Gibbs energy → electrical work).गैल्वेनी सेल — स्वतःप्रवर्तित रेडॉक्स अभिक्रिया की रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलता है (गिब्ज़ ऊर्जा → विद्युत कार्य)।Galvanic cell — spontaneous redox reaction ki chemical energy ko electrical energy mein badalta hai (Gibbs energy → electrical work).
  • Cell reaction — Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s); potential 1.1 V when both ion concentrations are 1 mol dm⁻³.सेल अभिक्रिया — Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s); दोनों आयनों की सांद्रता 1 mol dm⁻³ होने पर विभव 1.1 V।Cell reaction — Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s); dono ions ki concentration 1 mol dm⁻³ hone par potential 1.1 V.
  • Anode = oxidation — Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ on the zinc electrode (oxidation half-cell), negative.ऐनोड = ऑक्सीकरण — ज़िंक इलेक्ट्रोड पर Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (ऑक्सीकरण अर्ध-सेल), ऋणात्मक।Anode = oxidation — zinc electrode par Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (oxidation half-cell), negative.
  • Cathode = reduction — Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu on the copper electrode (reduction half-cell), positive.कैथोड = अपचयन — कॉपर इलेक्ट्रोड पर Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (अपचयन अर्ध-सेल), धनात्मक।Cathode = reduction — copper electrode par Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (reduction half-cell), positive.
  • Flow — electrons go from the negative electrode (Zn) to the positive (Cu) through the wire; current flows the opposite way.प्रवाह — तार में इलेक्ट्रॉन ऋण इलेक्ट्रोड (Zn) से धन (Cu) की ओर; धारा उलटी दिशा में।Flow — taar mein electrons negative electrode (Zn) se positive (Cu) ki taraf; current ulti direction mein.
  • Salt bridge — joins the two electrolytes internally; outside, the electrodes are joined by a wire through a voltmeter and switch.लवण सेतु — दोनों विद्युत-अपघट्यों को अंदर से जोड़ता है; बाहर इलेक्ट्रोड वोल्टमीटर और स्विच से होकर तार से जुड़ते हैं।Salt bridge — dono electrolytes ko andar se jodta hai; bahar electrodes voltmeter aur switch se hokar taar se judte hain.
  • Cell notation — Zn(s) | Zn²⁺(aq) ‖ Cu²⁺(aq) | Cu(s): anode on the left, cathode on the right; ‖ = salt bridge.सेल निरूपण — Zn(s) | Zn²⁺(aq) ‖ Cu²⁺(aq) | Cu(s): ऐनोड बाईं ओर, कैथोड दाईं ओर; ‖ = लवण सेतु।Cell notation — Zn(s) | Zn²⁺(aq) ‖ Cu²⁺(aq) | Cu(s): anode left, cathode right; ‖ = salt bridge.
  • emf — Ecell = Eright − Eleft = Ecathode − Eanode (standard electrode potentials are reduction potentials).emf — Ecell = Eदायाँ − Eबायाँ = Eकैथोड − Eऐनोड (मानक इलेक्ट्रोड विभव अपचयन विभव हैं)।emf — Ecell = Eright − Eleft = Ecathode − Eanode (standard electrode potentials reduction potentials hain).
  • External voltage — Eext < 1.1 V: cell works; = 1.1 V: no current; > 1.1 V: reaction reverses and it becomes an electrolytic cell.बाह्य विभव — Eext < 1.1 V: सेल चलता है; = 1.1 V: धारा नहीं; > 1.1 V: अभिक्रिया उलटती है, विद्युत-अपघटनी सेल।External voltage — Eext < 1.1 V: cell chalta hai; = 1.1 V: current nahi; > 1.1 V: reaction ulat jaata hai, electrolytic cell.
  • Nernst equation — Ecell = E°cell − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺]); at 298 K: E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).नेर्न्स्ट समीकरण — Ecell = E°cell − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺]); 298 K पर: E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺])।Nernst equation — Ecell = E°cell − (RT/2F) ln([Zn²⁺]/[Cu²⁺]); 298 K par: E°cell − (0.059/2) log([Zn²⁺]/[Cu²⁺]).
  • Concentration effect — Ecell increases when [Cu²⁺] increases and when [Zn²⁺] decreases.सांद्रता का प्रभाव — [Cu²⁺] बढ़ने और [Zn²⁺] घटने पर Ecell बढ़ता है।Concentration ka asar — [Cu²⁺] badhne aur [Zn²⁺] ghatne par Ecell badhta hai.
  • Gibbs energy — ΔrG° = −nFE°cell; for the Daniell cell n = 2, E° = 1.1 V, so ΔrG° = −212.27 kJ mol⁻¹. Also ΔrG° = −RT ln K.गिब्ज़ ऊर्जा — ΔrG° = −nFE°cell; डेनियल सेल में n = 2, E° = 1.1 V, अतः ΔrG° = −212.27 kJ mol⁻¹। साथ ही ΔrG° = −RT ln K।Gibbs energy — ΔrG° = −nFE°cell; Daniell cell mein n = 2, E° = 1.1 V, isliye ΔrG° = −212.27 kJ mol⁻¹. Saath hi ΔrG° = −RT ln K.

Source: NCERT Chemistry Class 12, Ch 2 Electrochemistry (Fig 2.1 Daniell cell; Fig 2.2 Functioning of Daniell cell with an opposing external voltage). Notes and drawing: original work by Simple Learning Hub.स्रोत: NCERT रसायन विज्ञान कक्षा 12, अध्याय 2 वैद्युतरसायन (चित्र 2.1 डेनियल सेल; चित्र 2.2 विरोधी बाह्य विभव लगाने पर डेनियल सेल का कार्य)। नोट्स और चित्र: Simple Learning Hub का मौलिक कार्य।Source: NCERT Chemistry Class 12, Ch 2 Electrochemistry (Fig 2.1 Daniell cell; Fig 2.2 Opposing external voltage ke saath Daniell cell). Notes aur drawing: Simple Learning Hub ka original kaam.