Chemistry section ke liye Electrochemistry practice set: 164 MCQs, timer, negative marking aur explanation. Koi login nahi — abhi shuru karein.
Electrochemistry ka ye free practice set Chemistry section ke liye banaya gaya hai. Chemistry me formulas aur trends yaad rakhne se sure-shot marks milte hain. Is chapter me 164 high-yield MCQs hain jo pichhle BPSC, BSSC aur Bihar Police exams ke pattern par chune gaye hain. Test me 30 second per question ka timer hai, aur submit karne par har question ka explanation milta hai.
Neeche is set ke kuch questions hain — inhi par aapka timed test banega. Answer dekhne ke liye “Answer” par click karein.
Which physical process characterizes the operational behavior of an electrochemical cell (Galvanic cell)?
इलेक्ट्रोकेमिकल सेल (गैल्वेनिक सेल) के परिचालन व्यवहार की क्या विशेषता है?
(A) It converts the chemical energy of a spontaneous redox reaction into electrical energy | यह एक स्वतः रेडॉक्स प्रतिक्रिया की रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है
(B) It uses electrical energy to drive a non-spontaneous chemical change | यह गैर-स्वतः रासायनिक परिवर्तन को चलाने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है
(C) It forces the system to reach structural absolute zero within hours | यह सिस्टम को कुछ ही घंटों में संरचनात्मक परम शून्य तक पहुंचने के लिए मजबूर करता है
(D) It utilizes external pressurized gas streams to synthesize polyolefins | यह पॉलीओलेफिन को संश्लेषित करने के लिए बाहरी दबावयुक्त गैस धाराओं का उपयोग करता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) It converts the chemical energy of a spontaneous redox reaction into electrical energy | यह एक स्वतः रेडॉक्स प्रतिक्रिया की रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता हैExplanation: Galvanic ya Voltaic cell ek aisa electrochemical device hai jo spontaneous chemical reactions se electricity generate karta hai. • Option 1 is Correct because Galvanic cell ke andar hone wali spontaneous redox reaction ki chemical energy directly electrical energy mein convert ho jaati hai, jaise Daniell cell mein hota hai. • Option 2 is Incorrect because electrical energy ka use karke non-spontaneous reaction karwana electrolytic cell ka kaam hota hai, na ki Galvanic cell ka. • Option 3 is Incorrect because ye device temperature ko absolute zero tak nahi le jaata, balki normal room temperature par operate karta hai. • Option 4 is Incorrect because polyolefin synthesis polymer chemistry ka part hai, iska cell ke operational principle se koi lena-dena nahi hai.
When an electricity stream is forced through an electrolytic cell to carry out a non-spontaneous chemical breakdown, what is the process called?
जब किसी गैर-स्वतः रासायनिक अपघटन को पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के माध्यम से विद्युत धारा को प्रवाहित किया जाता है, तो इस प्रक्रिया को क्या कहा जाता है?
(A) Electroluminescence grid illumination | इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस ग्रिड प्रदीप्ति
(B) Saponification of long-chain fatty esters | लंबी श्रृंखला वाले फैटी एस्टर का साबुनीकरण (Saponification)
(C) Electrolysis | विद्युत अपघटन (Electrolysis)
(D) Ring-opening condensation polymerization | रिंग-ओपनिंग संघनन बहुलकीकरण
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Electrolysis | विद्युत अपघटन (Electrolysis)Explanation: Electrolytic cells mein external electrical energy supply karke aisi chemical reactions karwayi jaati hain jo naturally spontaneous nahi hoti hain. • Option 1 is Incorrect because electroluminescence ek optical phenomenon hai jisme material current ke flow par light emit karta hai. • Option 2 is Incorrect because saponification fats aur alkali ke beech soap banane ki reaction hoti hai, isme electricity pass nahi ki jaati. • Option 3 is Correct because external source se electricity pass karke chemical compounds ko unke constituent elements mein todna ya non-spontaneous reaction karwana 'Electrolysis' (विद्युत अपघटन) kehlata hai. • Option 4 is Incorrect because polymerization monomers ko jodkar polymer banane ki process hai, na ki chemical breakdown.
What surprising origin characterizes the rapid transmission of sensory signals traveling from biological cells to the human brain?
जैविक कोशिकाओं से मानव मस्तिष्क तक यात्रा करने वाले संवेदी संकेतों (sensory signals) के तीव्र संचरण की क्या विशेषता है?
(A) A volatile open-chain ester vaporization route | एक वाष्पशील खुली श्रृंखला एस्टर वाष्पीकरण मार्ग
(B) A completely thermal non-polar coordination matrix | पूरी तरह से थर्मल गैर-ध्रुवीय समन्वय मैट्रिक्स
(C) An electrochemical origin | एक इलेक्ट्रोकेमिकल मूल (Electrochemical origin)
(D) A cross-linked dynamic mechanical polymer mechanism | एक क्रॉस-लिंक्ड गतिशील यांत्रिक बहुलक तंत्र
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) An electrochemical origin | एक इलेक्ट्रोकेमिकल मूल (Electrochemical origin)Explanation: Human body mein nervous system ke through information aur sensory signals ka transmission ion gradients aur electrical potential par depend karta hai. • Option 1 is Incorrect because nerve impulses volatile ester ke vaporization se travel nahi karte. • Option 2 is Incorrect because biological sensory conduction thermal non-polar matrices se govern nahi hota. • Option 3 is Correct because neurons ki membrane ke across $\text{Na}^+$ aur $\text{K}^+$ ions ke movement se action potential create hota hai; is potential difference aur ionic movement ke karan biological nerve impulses ka origin purely electrochemical hota hai. • Option 4 is Incorrect because nerve signaling me mechanical cross-linked polymers ka role nahi hota.
When a generic metal piece is dipped into an aqueous solution containing its own ions, a potential separation barrier develops. What description explains this dynamic occurrence?
जब एक धातु के टुकड़े को उसके अपने आयनों वाले जलीय घोल में डुबोया जाता है, तो एक संभावित पृथक्करण बाधा (potential separation barrier) विकसित होती है। कौन सा विवरण इस घटना को समझाता है?
(A) The metal undergoes complete denaturing into volatile gases | धातु पूरी तरह से वाष्पशील गैसों में विकृत हो जाती है
(B) The framework generates an irreversible three-dimensional Bakelite network | ढांचा एक अपरिवर्तनीय त्रि-आयामी बैकेलाइट नेटवर्क उत्पन्न करता है
(C) An equilibrium sets up between the metal's tendency to dissolve as ions and the ions' tendency to deposit as metal atoms | धातु के आयनों के रूप में घुलने की प्रवृत्ति और आयनों के धातु परमाणुओं के रूप में जमा होने की प्रवृत्ति के बीच एक संतुलन स्थापित होता है
(D) The solution initiates immediate common-ion precipitation of all materials | घोल सभी सामग्रियों के तत्काल सामान्य-आयन वर्षा की शुरुआत करता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) An equilibrium sets up between the metal's tendency to dissolve as ions and the ions' tendency to deposit as metal atoms | धातु के आयनों के रूप में घुलने की प्रवृत्ति और आयनों के धातु परमाणुओं के रूप में जमा होने की प्रवृत्ति के बीच एक संतुलन स्थापित होता हैExplanation: Jab kisi metal electrode ko uske apne metal ions ke solution mein dip kiya jata hai, toh metal-solution interface par charge separation create ho jata hai. • Option 1 is Incorrect because metal solid state mein rehta hai aur volatile gas mein convert nahi hota. • Option 2 is Incorrect because Bakelite ek synthetic polymer hai, jiska metallic electrode equilibrium se koi sambandh nahi hai. • Option 3 is Correct because metal atoms solution mein $\text{M}^{n+}$ ions ban kar dissolve hone ki koshish karte hain (oxidation) aur solution ke $\text{M}^{n+}$ ions electrons lekar metal surface par deposit hone ki koshish karte hain (reduction); in dono opposing processes ke beech dynamic equilibrium establish ho jata hai, jisse electrode potential generate hota hai. • Option 4 is Incorrect because single metal aur uske ion mein common-ion precipitation nahi hota.
What structural component is mandatory to establish internal electrical connectivity and maintain neutral ion pools between two separate half-cell compartments?
दो अलग-अलग हाफ-सेल डिब्बों के बीच आंतरिक विद्युत कनेक्टिविटी स्थापित करने और तटस्थ आयन पूल बनाए रखने के लिए कौन सा संरचनात्मक घटक अनिवार्य है?
(A) A porous linear non-ionic polyolefin shield | एक छिद्रयुक्त रैखिक गैर-आयनिक पॉलीओलेफिन शील्ड
(B) A volatile organic solvent buffer layer | एक वाष्पशील कार्बनिक विलायक बफर परत
(C) A Salt Bridge containing an inert electrolyte gel | अक्रिय इलेक्ट्रोलाइट जेल युक्त एक लवण सेतु (Salt Bridge)
(D) A thick platinum-coated macro-wire filament | एक मोटा प्लैटिनम-लेपित मैक्रो-वायर फिलामेंट
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) A Salt Bridge containing an inert electrolyte gel | अक्रिय इलेक्ट्रोलाइट जेल युक्त एक लवण सेतु (Salt Bridge)Explanation: Galvanic cell mein do separate half-cells hote hain jinke solutions ko aapas mein direct mix kiye bina circuit complete karna zaroori hota hai. • Option 1 is Incorrect because non-ionic polyolefin shield ions ko pass nahi hone degi, jisse circuit break ho jayega. • Option 2 is Incorrect because organic solvent ions ko conduct nahi karega aur cell functioning stop ho jayegi. • Option 3 is Correct because 'Salt Bridge' (jo $\text{KCl}, \text{KNO}_3$ jaise inert electrolytes aur agar-agar gel se bani U-tube hoti hai) internal circuit ko complete karta hai aur dono half-cells mein ions supply karke electrical neutrality maintain karta hai. • Option 4 is Incorrect because wire external circuit mein electron flow karwati hai, internal liquid circuit complete nahi karti.
What are the two primary operational tasks handled by a salt bridge inside a functioning Galvanic cell configuration?
एक चालू गैल्वेनिक सेल कॉन्फ़िगरेशन के भीतर लवण सेतु (salt bridge) द्वारा नियंत्रित दो प्राथमिक परिचालन कार्य क्या हैं?
(A) To establish a positive quaternary nitrogen coordination zone | एक सकारात्मक चतुर्धातुक नाइट्रोजन समन्वय क्षेत्र स्थापित करना
(B) To insulate the electrodes and stop electron flow completely | इलेक्ट्रोड को इन्सुलेट करना और इलेक्ट्रॉन प्रवाह को पूरी तरह से रोकना
(C) To complete the internal circuit and maintain electrical neutrality across both solutions | आंतरिक सर्किट को पूरा करना और दोनों घोलों में विद्युत तटस्थता बनाए रखना
(D) To oxidize zinc into open-chain saccharic acid variations | जिंक को खुली श्रृंखला वाले सैकैरिक एसिड में ऑक्सीकृत करना
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) To complete the internal circuit and maintain electrical neutrality across both solutions | आंतरिक सर्किट को पूरा करना और दोनों घोलों में विद्युत तटस्थता बनाए रखनाExplanation: Salt bridge Galvanic cell ke continuous operation aur current flow ke liye sabse critical component maana jata hai. • Option 1 is Incorrect because quaternary nitrogen structures organic chemistry ka part hain, salt bridge ka nahi. • Option 2 is Incorrect because salt bridge ka kaam insulation karna nahi, balki ions ka movement allow karke conduction banaye rakhna hai. • Option 3 is Correct because salt bridge do essential functions perform karta hai: pehla, dono half-cells ke solutions ke beech ion migration karwake internal electrical circuit complete karta hai; doosra, accumulation of charges ko neutralize karke solutions ki electrical neutrality banaye rakhta hai. • Option 4 is Incorrect because zinc oxidation se $\text{Zn}^{2+}$ banta hai, saccharic acid nahi.
Which specific terminology designates the half-cell compartment inside an electrochemical setup where oxidation occurs?
एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप के भीतर किस विशिष्ट शब्दावली से उस हाफ-सेल कम्पार्टमेंट को नामित किया जाता है जहाँ ऑक्सीकरण (oxidation) होता है?
(A) Oligomeric reservoir | ओलिगोमेरिक जलाशय
(B) Anode | एनोड (Anode)
(C) Cathode | कैथोड (Cathode)
(D) Volatile gas vent | वाष्पशील गैस वेंट
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Anode | एनोड (Anode)Explanation: Electrochemistry mein electrodes ka designation unpar hone wali chemical redox reaction ke type par nirbhar karta hai. • Option 1 is Incorrect because oligomeric reservoir polymer chemistry ka term hai. • Option 2 is Correct because universal electrochemical rule (AN OX - Anode Oxidation) ke according, jis electrode par oxidation half-reaction (loss of electrons) hoti hai, use strictly 'Anode' kaha jata hai. • Option 3 is Incorrect because cathode wo electrode hota hai jahan chemical reduction (electrons gain karna) hota hai. • Option 4 is Incorrect because gas vent electrochemical half-cell terminology nahi hai.
Which functional chemical event is exclusive to the cathode compartment of a functioning electrochemical cell?
एक चालू इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के कैथोड कम्पार्टमेंट के लिए कौन सी कार्यात्मक रासायनिक घटना विशिष्ट है?
(A) The chemical reduction half-reaction where cations accept electrons | रासायनिक अपचयन अर्ध-प्रतिक्रिया जहां धनायन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं
(B) The continuous loss of electrons and oxidation of metal atoms | इलेक्ट्रॉनों का निरंतर नुकसान और धातु परमाणुओं का ऑक्सीकरण
(C) The cross-linking of linear intermediate Novolac resins | रैखिक मध्यवर्ती नोवोलैक रेजिन का क्रॉस-लिंकिंग
(D) The conversion of water into fuming sulfuric acid segments | पानी का सधूम सल्फ्यूरिक एसिड खंडों में रूपांतरण
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) The chemical reduction half-reaction where cations accept electrons | रासायनिक अपचयन अर्ध-प्रतिक्रिया जहां धनायन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैंExplanation: Cathode par hamesha reduction reaction hoti hai jisme electron gain kiye jaate hain (RED CAT - Reduction at Cathode). • Option 1 is Correct because cathode compartment mein solution ke cations external circuit se aane wale electrons ko accept karte hain aur neutral metal atoms ya reduced species banate hain, jo ki ek chemical reduction process hai. • Option 2 is Incorrect because electrons ka loss aur metal atoms ka oxidation anode par hota hai. • Option 3 is Incorrect because Novolac resin cross-linking polymer manufacturing reaction hai. • Option 4 is Incorrect because water ka sulfuric acid mein conversion electrochemical cathode event nahi hai.
What charge sign configuration characterizes the anode and cathode domains respectively inside a functioning Galvanic cell?
एक चालू गैल्वेनिक सेल के भीतर एनोड और कैथोड डोमेन की क्रमशः क्या चार्ज साइन कॉन्फ़िगरेशन विशेषता है?
(A) Both turn highly basic with a pH tracking toward 14 | दोनों 14 की ओर पीएच ट्रैकिंग के साथ अत्यधिक क्षारीय हो जाते हैं
(B) Anode is positive, Cathode is negative | एनोड धनात्मक है, कैथोड ऋणात्मक है
(C) Anode is negative, Cathode is positive | एनोड ऋणात्मक है, कैथोड धनात्मक है
(D) Both maintain a shared absolute zero electrical neutral state | दोनों एक साझा परम शून्य विद्युत तटस्थ स्थिति बनाए रखते हैं
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Anode is negative, Cathode is positive | एनोड ऋणात्मक है, कैथोड धनात्मक हैExplanation: Galvanic cell mein spontaneous chemical reactions ke dauran electron generation aur consumption ke basis par polarities assign hoti hain. • Option 1 is Incorrect because pH change polarity sign ko define nahi karta. • Option 2 is Incorrect because electrolytic cell mein anode positive aur cathode negative hota hai, Galvanic cell mein iska ulta hota hai. • Option 3 is Correct because Galvanic cell mein anode par metal oxidise hokar electrons electrode par chhodta hai, jisse anode negative terminal ban jata hai; cathode par electrons consume hote hain, jisse wo positive terminal ban jata hai. • Option 4 is Incorrect because active cell mein potential difference aur polarity exist karti hai, zero state nahi.
What physical consequence occurs in a classic Danell cell system if the applied external opposing voltage ($E_{ext}$) is perfectly balanced at 1.1 V?
एक क्लासिक डेनियल सेल सिस्टम में क्या भौतिक परिणाम होता है यदि लागू बाहरी विरोधी वोल्टेज ($E_{ext}$) पूरी तरह से 1.1 V पर संतुलित हो?
(A) Electron flow accelerates from the copper electrode toward zinc blocks | तांबे के इलेक्ट्रोड से जस्ता ब्लॉकों की ओर इलेक्ट्रॉन प्रवाह तेज हो जाता है
(B) The cell undergoes spontaneous explosion due to internal heating parameters | आंतरिक ताप मापदंडों के कारण सेल में स्वतःस्फूर्त विस्फोट होता है
(C) The electrolyte gel inside the salt bridge precipitates completely | लवण सेतु के अंदर इलेक्ट्रोलाइट जेल पूरी तरह से अवक्षेपित हो जाता है
(D) No net current or electrons flow through the cell, halting all chemical changes | सेल के माध्यम से कोई शुद्ध धारा या इलेक्ट्रॉन प्रवाहित नहीं होते हैं, जिससे सभी रासायनिक परिवर्तन रुक जाते हैं
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) No net current or electrons flow through the cell, halting all chemical changes | सेल के माध्यम से कोई शुद्ध धारा या इलेक्ट्रॉन प्रवाहित नहीं होते हैं, जिससे सभी रासायनिक परिवर्तन रुक जाते हैंExplanation: Daniell cell ($\text{Zn-Cu}$ cell) ka standard potential $E^\circ_{cell} = 1.1\text{ V}$ hota hai, aur external opposing voltage iske operation ko control kar sakti hai. • Option 1 is Incorrect because opposing potential barabar hone par kisi bhi direction mein electron flow nahi hota. • Option 2 is Incorrect because cell balance condition mein stable rehta hai, koi explosion nahi hota. • Option 3 is Incorrect because salt bridge ka gel intact rehta hai, precipitate nahi hota. • Option 4 is Correct because jab external voltage exactly cell potential ke barabar ho jaati hai ($E_{ext} = 1.1\text{ V}$), toh opposing electrical forces balance ho jaati hain, jisse electron flow aur chemical reactions poori tarah ruk jaate hain aur koi current draw nahi hota.
If the external opposing voltage applied to a Daniell cell exceeds the cell's native potential ($E_{ext} > 1.1\text{ V}$), what operational shift occurs?
यदि डेनियल सेल पर लागू बाहरी विरोधी वोल्टेज सेल के मूल वोल्टेज से अधिक हो जाता है ($E_{ext} > 1.1\text{ V}$), तो क्या परिचालन परिवर्तन होता है?
(A) The cell circuit melts due to coordinate ionic resistance constraints | समन्वय आयनिक प्रतिरोध बाधाओं के कारण सेल सर्किट पिघल जाता है
(B) The cell functions as an electrolytic cell, reversing the direction of chemical reactions and electron flow | सेल एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के रूप में कार्य करता है, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं और इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा को उलट देता है
(C) The system transitions into a biodegradable sugar acid configuration | सिस्टम एक बायोडिग्रेडेबल शुगर एसिड कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तित हो जाता है
(D) The zinc electrode starts to dissolve at ten times its normal speed | जिंक इलेक्ट्रोड अपनी सामान्य गति से दस गुना तेजी से घुलने लगता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) The cell functions as an electrolytic cell, reversing the direction of chemical reactions and electron flow | सेल एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के रूप में कार्य करता है, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं और इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा को उलट देता हैExplanation: External voltage aur cell potential ka relation electrochemical device ke operational mode (Galvanic vs Electrolytic) ko decide karta hai. • Option 1 is Incorrect because cell circuit melt nahi hota, normal reverse electrical conduction start hota hai. • Option 2 is Correct because jab $E_{ext} > 1.1\text{ V}$ ho jata hai, toh cell ek 'Electrolytic cell' ki tarah behave karne lagta hai; electrons ka flow reverse hokar Copper se Zinc ki taraf hone lagta hai aur zinc deposit hone lagta hai jabki copper dissolve hota hai. • Option 3 is Incorrect because inorganic Daniell cell ka carbohydrate ya sugar acid se koi relation nahi hai. • Option 4 is Incorrect because zinc dissolve hone ke bajaye cathode ban kar deposit hone lagta hai.
What potential difference parameter defines the potential profile of a half-cell when all ion concentrations are unity and gases are at 1 bar pressure?
कौन सा संभावित अंतर पैरामीटर (potential difference parameter) एक हाफ-सेल के संभावित प्रोफाइल को परिभाषित करता है जब सभी आयन सांद्रता इकाई हो और गैसें 1 बार दबाव पर हों?
(A) Irreversible cross-linked network coefficient | अपरिवर्तनीय क्रॉस-लिंक्ड नेटवर्क गुणांक
(B) Standard Electrode Potential | मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential)
(C) Oligomeric asymmetric potential | ओलिगोमेरिक असममित विभव
(D) Unbranched non-ionic volatile resistance | अनब्रांच्ड गैर-आयनिक वाष्पशील प्रतिरोध
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) Standard Electrode Potential | मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential)Explanation: Electrode potential standard conditions par measure karne par thermodynamic benchmark data provide karta hai. • Option 1 is Incorrect because cross-linked network coefficient polymer physics ka concept hai. • Option 2 is Correct because jab kisi half-cell ke sabhi species standard state mein hon—yaani ions ki concentration $1\text{ M}$ (unity), temperature $298\text{ K}$, aur gases ka pressure $1\text{ bar}$—toh uske potential ko 'Standard Electrode Potential' ($E^\circ$) kaha jata hai. • Option 3 is Incorrect because asymmetric potential liquid junctions se related term hai. • Option 4 is Incorrect because non-ionic volatile resistance electrical potential ka parameter nahi hai.
What formal definition distinguishes the Electromotive Force (EMF) of a cell from its standard cell potential profile?
कौन सी औपचारिक परिभाषा किसी सेल के इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (EMF) को उसके मानक सेल विभव प्रोफाइल से अलग करती है?
(A) EMF measures the absolute rate of nitrogen gas generation at the cathode | EMF कैथोड पर नाइट्रोजन गैस उत्पादन की पूर्ण दर को मापता है
(B) EMF is an extensive property that scales directly with the size of electrodes | EMF एक व्यापक (extensive) गुण है जो सीधे इलेक्ट्रोड के आकार के साथ बढ़ता है
(C) EMF represents the maximum resistance offered by the salt bridge matrix | EMF लवण सेतु मैट्रिक्स द्वारा दिए गए अधिकतम प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है
(D) EMF is the potential difference between two electrodes when no current is drawn through the cell | EMF दो इलेक्ट्रोडों के बीच का संभावित अंतर है जब सेल के माध्यम से कोई धारा नहीं खींची जाती है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) EMF is the potential difference between two electrodes when no current is drawn through the cell | EMF दो इलेक्ट्रोडों के बीच का संभावित अंतर है जब सेल के माध्यम से कोई धारा नहीं खींची जाती हैExplanation: Cell potential aur EMF dono voltage difference measure karte hain, lekin circuit ki current condition unhe differentiate karti hai. • Option 1 is Incorrect because EMF chemical reaction ke rate ko measure nahi karta. • Option 2 is Incorrect because EMF ek intensive property hai jo electrode ke physical size par depend nahi karti. • Option 3 is Incorrect because EMF internal resistance nahi balki potential difference hota hai. • Option 4 is Correct because Electromotive Force (EMF) cell ke do electrodes ke beech ka wo maximum potential difference hai jab circuit open ho aur cell se koi net current draw na ki ja rahi ho ($I = 0$).
By international convention, what type of electrode potential is standard state data always reported as across the electrochemical series?
अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन द्वारा, इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला में मानक स्थिति डेटा को हमेशा किस प्रकार के इलेक्ट्रोड विभव के रूप में सूचित किया जाता है?
(A) Standard Cross-linked Amide link densities | मानक क्रॉस-लिंक्ड एमाइड लिंक घनत्व
(B) Standard Cationic Volatility indices | मानक धनायनी वाष्पशीलता सूचकांक
(C) Standard Reduction Potential values | मानक अपचयन विभव मान (Standard Reduction Potential)
(D) Standard Oxidation Potential values | मानक ऑक्सीकरण विभव मान
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Standard Reduction Potential values | मानक अपचयन विभव मान (Standard Reduction Potential)Explanation: IUPAC convention globally scientific data reporting ko standardize karne ke liye specific rules set karta hai. • Option 1 is Incorrect because amide link densities organic polymer parameter hai. • Option 2 is Incorrect because cationic volatility indices thermodynamic potential data nahi hote. • Option 3 is Correct because IUPAC rules ke mutabiq, standard electrode potential ko universally 'Standard Reduction Potential' ($E^\circ_{red}$) ke roop mein define aur electrochemical series mein tabulate kiya jata hai ($M^{n+} + ne^- \rightarrow M$). • Option 4 is Incorrect because standard oxidation potential ($E^\circ_{ox}$) purane convention mein use hota tha, ab iska sign reverse karke reduction potential likha jata hai.
How does multiplying a half-cell reaction equation by a stoichiometric coefficient (e.g., doubling the coefficients) alter its standard electrode potential ($E^\circ$)?
किसी हाफ-सेल प्रतिक्रिया समीकरण को स्टोइकोमेट्रिक गुणांक से गुणा करने पर (जैसे गुणांक को दोगुना करने पर) उसके मानक इलेक्ट्रोड विभव ($E^\circ$) में क्या परिवर्तन होता है?
(A) The value of $E^\circ$ converts into a volatile logarithmic value | $E^\circ$ का मान एक वाष्पशील लघुगणकीय मान में परिवर्तित हो जाता है
(B) The value of $E^\circ$ drops to its absolute inverse configuration | $E^\circ$ का मान अपने पूर्ण व्युत्क्रम विन्यास में गिर जाता है
(C) The value of $E^\circ$ remains completely unchanged because potential is an intensive property | $E^\circ$ का मान पूरी तरह से अपरिवर्तित रहता है क्योंकि विभव एक गहन (intensive) गुण है
(D) The value of $E^\circ$ doubles immediately due to mass action laws | द्रव्यमान क्रिया नियमों के कारण $E^\circ$ का मान तुरंत दोगुना हो जाता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) The value of $E^\circ$ remains completely unchanged because potential is an intensive property | $E^\circ$ का मान पूरी तरह से अपरिवर्तित रहता है क्योंकि विभव एक गहन (intensive) गुण हैExplanation: Thermodynamics mein physical properties ko intensive (mass-independent) aur extensive (mass-dependent) mein categorize kiya jata hai. • Option 1 is Incorrect because linear scaling potential ko logarithmic value mein change nahi karti. • Option 2 is Incorrect because coefficient multiply karne se value inverse nahi hoti. • Option 3 is Correct because Electrode potential ($E^\circ$) ek 'Intensive Property' hai jo reaction ke stoichiometric scaling ya amount of substance par depend nahi karti; equation ko kisi bhi number se multiply karne par $E^\circ$ unchanged rehta hai ($E^\circ = -\Delta G^\circ / nF$). • Option 4 is Incorrect because Gibbs free energy ($\Delta G^\circ$) double hoti hai, lekin $E^\circ$ double nahi hota.
Why is it physically impossible to measure the absolute electrode potential profile of an isolated individual half-cell directly?
किसी पृथक व्यक्तिगत हाफ-सेल के पूर्ण इलेक्ट्रोड विभव प्रोफाइल को सीधे मापना भौतिक रूप से असंभव क्यों है?
(A) Because it requires the complete removal of all oxygen groups from the solution | क्योंकि इसके लिए घोल से सभी ऑक्सीजन समूहों को पूरी तरह से हटाने की आवश्यकता होती है
(B) Because it causes the immediate common-ion precipitation of all ionic reagents | क्योंकि यह सभी आयनिक अभिकर्मकों के तत्काल सामान्य-आयन वर्षा का कारण बनता है
(C) Because half-cells turn completely volatile when isolated from air boundaries | क्योंकि वायु सीमाओं से अलग होने पर हाफ-सेल पूरी तरह से वाष्पशील हो जाते हैं
(D) Because a chemical oxidation or reduction half-reaction cannot take place independently without a complementary counter-reaction | क्योंकि एक रासायनिक ऑक्सीकरण या अपचयन अर्ध-प्रतिक्रिया पूरक प्रतिक्रिया के बिना स्वतंत्र रूप से नहीं हो सकती है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) Because a chemical oxidation or reduction half-reaction cannot take place independently without a complementary counter-reaction | क्योंकि एक रासायनिक ऑक्सीकरण या अपचयन अर्ध-प्रतिक्रिया पूरक प्रतिक्रिया के बिना स्वतंत्र रूप से नहीं हो सकती हैExplanation: Redox reactions hamesha coupled processes hoti hain jahan oxidation aur reduction simultaneously occur karte hain. • Option 1 is Incorrect because de-oxygenation absolute potential measurement ka barrier nahi hai. • Option 2 is Incorrect because isolation se common-ion precipitation trigger nahi hota. • Option 3 is Incorrect because half-cells stable solutions hote hain, isolate karne par evaporate nahi hote. • Option 4 is Correct because isolated half-cell mein electrons na toh akele release ho sakte hain aur na consume; oxidation half-reaction tabhi chalegi jab koi doosra half-cell electrons accept karne ke liye present ho, isliye absolute potential measure karna impossible hai aur sirf do half-cells ke beech ka potential difference hi measure kiya ja sakta hai.
What reference standard electrode configuration has been assigned an arbitrary potential value of exactly zero volts across all temperatures?
किस संदर्भ मानक इलेक्ट्रोड कॉन्फ़िगरेशन को सभी तापमानों पर बिल्कुल शून्य वोल्ट का एक मनमाना संभावित मान (arbitrary potential value) सौंपा गया है?
(A) The Standard Hydrogen Electrode | मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (Standard Hydrogen Electrode - SHE)
(B) The copper-copper sulfate half-cell system | कॉपर-कॉपर सल्फेट हाफ-सेल सिस्टम
(C) The heavily branched cross-linked zinc resin lattice | भारी शाखित क्रॉस-लिंक्ड जिंक राल जाली
(D) The linear unbranched dicarboxylic acid framework | रैखिक अनब्रांच्ड डाइकारबॉक्सिलिक एसिड ढांचा
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) The Standard Hydrogen Electrode | मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (Standard Hydrogen Electrode - SHE)Explanation: Relative electrode potentials ko quantify karne ke liye ek universally accepted primary reference electrode use kiya jata hai. • Option 1 is Correct because 'Standard Hydrogen Electrode' (SHE ya NHE) ko primary reference electrode maana gaya hai aur international agreement ke anusar iske standard potential ko sabhi temperatures par arbitrarily $0.00\text{ V}$ assign kiya gaya hai ($E^\circ_{\text{H}^+/\text{H}_2} = 0.00\text{ V}$). • Option 2 is Incorrect because $\text{Cu}/\text{Cu}^{2+}$ standard electrode potential $+0.34\text{ V}$ hota hai, zero nahi. • Option 3 is Incorrect because zinc resin lattice electrochemistry ka reference standard nahi hai. • Option 4 is Incorrect because dicarboxylic acid organic compound hai, reference electrode nahi.
What structural role does the chemically inert platinum wire or foil assume inside a standard gas-ion half-cell configuration like the SHE?
शी (SHE) जैसे मानक गैस-आयन हाफ-सेल कॉन्फ़िगरेशन के भीतर रासायनिक रूप से निष्क्रिय प्लैटिनम तार या फ़ॉइल क्या संरचनात्मक भूमिका निभाते हैं?
(A) It acts as a primary free-radical peroxide catalyst system | यह एक प्राथमिक मुक्त-कण पेरोक्साइड उत्प्रेरक प्रणाली के रूप में कार्य करता है
(B) It converts passing hydronium ions into open-chain saccharic acids | यह गुजरने वाले हाइड्रोनियम आयनों को खुली श्रृंखला वाले सैकैरिक एसिड में परिवर्तित करता है
(C) It provides an inert surface for electron transfer and facilitates gas adsorption without reacting | यह इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के लिए एक अक्रिय सतह प्रदान करता है और बिना प्रतिक्रिया किए गैस सोखने की सुविधा देता है
(D) It dissolves into the acid to provide additional metal cations | यह अतिरिक्त धातु धनायन प्रदान करने के लिए एसिड में घुल जाता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) It provides an inert surface for electron transfer and facilitates gas adsorption without reacting | यह इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के लिए एक अक्रिय सतह प्रदान करता है और बिना प्रतिक्रिया किए गैस सोखने की सुविधा देता हैExplanation: Gas-ion electrodes (jaise hydrogen ya chlorine electrodes) mein solid conducting substrate ki requirement hoti hai. • Option 1 is Incorrect because SHE mein free-radical peroxide catalysis ka koi role nahi hai. • Option 2 is Incorrect because platinum electrode carbohydrate synthesis nahi karta. • Option 3 is Correct because Platinum foil (jis par platinum black coated hota hai) khud reaction mein participate kiye bina hydrogen gas ko adsorb karta hai aur electrons ke inflow ya outflow ke liye ek inert conducting surface provide karta hai jisse $\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{H}^+ + 2e^-$ equilibrium maintain rehta hai. • Option 4 is Incorrect because platinum chemically unreactive metal hai aur acid solution mein dissolve nahi hota.
When evaluating values across the electrochemical series, what does a large positive value for a standard reduction potential indicate about a chemical species?
इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के मानों का मूल्यांकन करते समय, किसी रासायनिक प्रजाति के लिए मानक अपचयन विभव (standard reduction potential) का एक बड़ा धनात्मक मान क्या दर्शाता है?
(A) The species is highly volatile and boils away rapidly under low pressures | प्रजाति अत्यधिक वाष्पशील है और कम दबाव में तेजी से उबलती है
(B) The species has a strong tendency to undergo reduction, making it a powerful oxidizing agent | प्रजाति में अपचयन (reduction) से गुजरने की तीव्र प्रवृत्ति होती है, जो इसे एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट बनाती है
(C) The species lacks carbon atoms completely inside its organic matrix | प्रजाति अपने कार्बनिक मैट्रिक्स के अंदर कार्बन परमाणुओं की पूरी तरह से कमी रखती है
(D) The species functions as a non-competitive irreversible suicide inhibitor | प्रजाति एक गैर-प्रतिस्पर्धी अपरिवर्तनीय आत्मघाती अवरोधक के रूप में कार्य करती है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) The species has a strong tendency to undergo reduction, making it a powerful oxidizing agent | प्रजाति में अपचयन (reduction) से गुजरने की तीव्र प्रवृत्ति होती है, जो इसे एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट बनाती हैExplanation: Standard reduction potential ($E^\circ$) kisi chemical species ki electrons gain karne ki inherent tendency ko measure karta hai. • Option 1 is Incorrect because $E^\circ$ thermodynamic redox tendency ko reflect karta hai, physical boiling point ko nahi. • Option 2 is Correct because jitna zyada positive $E^\circ$ value hoga, us species ki electrons gain karne (reduce hone) ki tendency utni hi strong hogi; doosron se electrons aasani se kheenchne ke karan wo species ek powerful 'Oxidizing Agent' (jaise $\text{F}_2$, jiska $E^\circ = +2.87\text{ V}$) ban jaati hai. • Option 3 is Incorrect because $E^\circ$ inorganic aur organic dono redox couples ke liye define hota hai. • Option 4 is Incorrect because suicide inhibitor enzyme pharmacology ka term hai.
Which specific chemical species occupies the extreme baseline position of the standard electrochemical series, acting as the strongest reducing agent?
कौन सी विशिष्ट रासायनिक प्रजाति मानक इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के चरम आधार स्थान पर है, जो सबसे मजबूत अपचायक (strongest reducing agent) के रूप में कार्य करती है?
(A) Aqueous hydrochloric acid | जलीय हाइड्रोक्लोरिक एसिड
(B) Fluorine gas ($F_2$) | फ्लोरीन गैस ($F_2$)
(C) Lithium metal ($Li$) | लिथियम धातु ($Li$)
(D) Copper sheet fractions | कॉपर शीट अंश
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) Lithium metal ($Li$) | लिथियम धातु ($Li$)Explanation: Electrochemical series mein lowest reduction potential wali species sabse easily oxidize hokar strongest reducing power show karti hai. • Option 1 is Incorrect because $\text{HCl}$ standard reference ($0\text{ V}$) par rehta hai. • Option 2 is Incorrect because Fluorine ($\text{F}_2$) ka $E^\circ = +2.87\text{ V}$ hota hai, jo series ke top par reh kar strongest oxidizing agent banti hai. • Option 3 is Correct because Lithium metal ($\text{Li}$) ka standard reduction potential sabse zyada negative ($E^\circ_{\text{Li}^+/\text{Li}} = -3.05\text{ V}$) hota hai; iski high hydration enthalpy aur low sublimation/ionization enthalpy ke karan ye aqueous solution mein sabse easily electron lose karke strongest Reducing Agent banta hai. • Option 4 is Incorrect because Copper ka $E^\circ = +0.34\text{ V}$ hota hai, ye weak reducing agent hai.
What mathematical relationship allows electrochemists to calculate cell potentials under non-standard ion concentrations?
कौन सा गणितीय संबंध इलेक्ट्रोकेमिस्ट को गैर-मानक आयन सांद्रता के तहत सेल क्षमता की गणना करने की अनुमति देता है?
(A) The Novolac cross-linking matrix loop | नोवोलैक क्रॉस-लिंकिंग मैट्रिक्स लूप
(B) The Ostwald dilution expression | ओस्टवाल्ड तनुकरण व्यंजक
(C) The Nernst Equation | नर्न्स्ट समीकरण (Nernst Equation)
(D) The free-radical addition polymer equation | मुक्त-कण जोड़ बहुलक समीकरण
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) The Nernst Equation | नर्न्स्ट समीकरण (Nernst Equation)Explanation: Standard potential ($E^\circ$) sirf $1\text{ M}$ concentration par valid hota hai, par real systems variable concentrations par operate karte hain. • Option 1 is Incorrect because Novolac phenolic polymer matrix hai. • Option 2 is Incorrect because Ostwald dilution law weak electrolytes ke dissociation constant se related hai. • Option 3 is Correct because 'Nernst Equation' ($E_{cell} = E^\circ_{cell} - \frac{RT}{nF} \ln Q$) kisi bhi non-standard ion concentration, temperature aur pressure par electrode potential ya cell potential calculate karne ke liye use ki jaati hai. • Option 4 is Incorrect because addition polymer equation free radical kinetics describe karti hai.
What simplified constant value replaces the term $\frac{2.303 RT}{F}$ inside the Nernst equation when an electrochemical reaction is run precisely at 298 K?
जब एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया बिल्कुल 298 K पर चलाई जाती है तो नर्स्ट समीकरण के भीतर पद $\frac{2.303 RT}{F}$ को कौन सा सरलीकृत स्थिरांक मान प्रतिस्थापित करता है?
(A) 1.10 Volts exactly | बिल्कुल 1.10 वोल्ट
(B) 0.059 V | 0.059 V (0.059 वोल्ट)
(C) 8.314 Real Joules | 8.314 वास्तविक जूल
(D) 96500 absolute Faradays | 96500 पूर्ण फैराडे
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) 0.059 V | 0.059 V (0.059 वोल्ट)Explanation: Nernst equation mein standard physical constants ki values substitute karke calculations ko mathematically simplify kiya jata hai. • Option 1 is Incorrect because $1.10\text{ V}$ Daniell cell ka standard voltage hai. • Option 2 is Correct because standard temperature $T = 298\text{ K}$, gas constant $R = 8.314\text{ J/mol}\cdot\text{K}$, aur $F = 96487\text{ C/mol}$ put karne par factor $\frac{2.303 \times 8.314 \times 298}{96487} = 0.0591\text{ V}$ (approx $0.059\text{ V}$) ban jata hai. • Option 3 is Incorrect because 8.314 universal gas constant $R$ ki SI value hai. • Option 4 is Incorrect because 96500 Faraday constant ($F$) ki numerical value hai coulomb per mole mein.
What physical status defines the potential profile of a Galvanic cell when its reacting system has reached chemical equilibrium?
एक गैल्वेनिक सेल के संभावित प्रोफाइल को कौन सी भौतिक स्थिति परिभाषित करती है जब उसकी प्रतिक्रिया प्रणाली रासायनिक संतुलन (chemical equilibrium) तक पहुँच जाती है?
(A) The cell undergoes immediate reverse ring-opening cleavage | सेल में तत्काल रिवर्स रिंग-ओपनिंग क्लीवेज होता है
(B) The internal resistance drops down to zero net ohms | आंतरिक प्रतिरोध शून्य शुद्ध ओम तक गिर जाता है
(C) The cell potential ($E_{cell}$) drops to exactly zero volts | सेल विभव ($E_{cell}$) बिल्कुल शून्य वोल्ट तक गिर जाता है
(D) The standard potential ($E^\circ_{cell}$) drops to exactly zero volts | मानक विभव ($E^\circ_{cell}$) बिल्कुल शून्य वोल्ट तक गिर जाता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) The cell potential ($E_{cell}$) drops to exactly zero volts | सेल विभव ($E_{cell}$) बिल्कुल शून्य वोल्ट तक गिर जाता हैExplanation: Chemical equilibrium par forward aur backward redox reaction rates equal ho jaate hain, jisse Gibbs free energy change zero ho jata hai. • Option 1 is Incorrect because organic cleavage electrochemical cell equilibrium par occur nahi karta. • Option 2 is Incorrect because internal resistance electrolyte aur cell geometry par depend karti hai, zero nahi hoti. • Option 3 is Correct because dynamic equilibrium reach hone par cell reaction se koi net electrical work extract nahi ho sakta; is state par reaction quotient $Q = K_C$ ho jata hai aur operating cell potential $E_{cell} = 0\text{ V}$ ho jata hai (battery completely discharge ho jaati hai). • Option 4 is Incorrect because standard cell potential ($E^\circ_{cell}$) ek fixed constant intrinsic property hai jo zero nahi hoti.
Which specific equation correctly links the standard cell potential ($E^\circ_{cell}$) directly to the equilibrium constant ($K_C$) at 298 K?
कौन सा विशिष्ट समीकरण 298 K पर मानक सेल विभव ($E^\circ_{cell}$) को सीधे संतुलन स्थिरांक ($K_C$) से जोड़ता है?
(A) $E^\circ_{cell} = -nF \log K_C$ | $E^\circ_{cell} = -nF \log K_C$
(B) $E^\circ_{cell} = \frac{0.059}{n} \log K_C$ | $E^\circ_{cell} = \frac{0.059}{n} \log K_C$
(C) $E^\circ_{cell} = 1.11 \times n \log K_C$ | $E^\circ_{cell} = 1.11 \times n \log K_C$
(D) $E^\circ_{cell} = \Delta G^\circ \log K_C$ | $E^\circ_{cell} = \Delta G^\circ \log K_C$
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) $E^\circ_{cell} = \frac{0.059}{n} \log K_C$ | $E^\circ_{cell} = \frac{0.059}{n} \log K_C$Explanation: Nernst equation aur chemical equilibrium principles ko combine karke $E^\circ_{cell}$ aur equilibrium constant $K_C$ ka direct relationship derive hota hai. • Option 1 is Incorrect because constant value $\frac{0.059}{n}$ hoti hai, $-nF$ nahi. • Option 2 is Correct because equilibrium par $E_{cell} = 0$ aur $Q = K_C$ hota hai; Nernst equation $0 = E^\circ_{cell} - \frac{0.059}{n} \log K_C$ ko rearrange karne par $E^\circ_{cell} = \frac{0.059}{n} \log K_C$ equation milti hai (at $298\text{ K}$). • Option 3 is Incorrect because $1.11$ factor galat empirical constant hai. • Option 4 is Incorrect because $\Delta G^\circ = -2.303 RT \log K_C$ hota hai.
What thermodynamic parameter defines the maximum electrical work that can be extracted from an electrochemical cell operating reversibly?
कौन सा ऊष्मागतिक पैरामीटर (thermodynamic parameter) एक प्रतिवर्ती रूप से काम करने वाले इलेक्ट्रोकेमिकल सेल से निकाली जा सकने वाली अधिकतम विद्युत कार्य को परिभाषित करता है?
(A) The total entropy shift of the surrounding buffer | आसपास के बफर का कुल एन्ट्रापी बदलाव
(B) The change in standard Gibbs Free Energy (\Delta G) | गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन (\Delta G)
(C) The total heat capacity value under pressure | दबाव में कुल ताप क्षमता मान
(D) The change in the internal resistance profile | आंतरिक प्रतिरोध प्रोफ़ाइल में परिवर्तन
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) The change in standard Gibbs Free Energy (\Delta G) | गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन (\Delta G)Explanation: Thermodynamics ke second law ke mutabiq reversible process mein perform kiya gaya maximum useful electrical work system ki free energy decrease ke barabar hota hai. • Option 1 is Incorrect because entropy shift total heat exchange ($T\Delta S$) ko reflect karti hai, usable work ko nahi. • Option 2 is Correct because constant temperature aur pressure par reversible electrochemical cell dwara kiya gaya maximum electrical work directly system ki Gibbs Free Energy change ($-\Delta G$) ke equal hota hai ($W_{max} = -\Delta G = nFE_{cell}$). • Option 3 is Incorrect because heat capacity ($C_p$) thermal energy storage measure karti hai. • Option 4 is Incorrect because internal resistance work output ko reduce karti hai, max work define nahi karti.
Which mathematical expression correctly defines the standard Gibbs free energy change ($\Delta G^\circ$) in terms of standard cell potential?
कौन सा गणितीय व्यंजक मानक सेल विभव के संदर्भ में मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन ($\Delta G^\circ$) को सही ढंग से परिभाषित करता है?
(A) $\Delta G^\circ = -nF E^\circ_{cell}$ | $\Delta G^\circ = -nF E^\circ_{cell}$
(B) $\Delta G^\circ = nF \log K_C$ | $\Delta G^\circ = nF \log K_C$
(C) $\Delta G^\circ = -RT \log E^\circ_{cell}$ | $\Delta G^\circ = -RT \log E^\circ_{cell}$
(D) $\Delta G^\circ = \frac{E^\circ_{cell}}{nF}$ | $\Delta G^\circ = \frac{E^\circ_{cell}}{nF}$
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: A) $\Delta G^\circ = -nF E^\circ_{cell}$ | $\Delta G^\circ = -nF E^\circ_{cell}$Explanation: Chemical thermodynamics aur electrochemistry ke beech ka fundamental bridge electrical work aur Gibbs energy relation se establish hota hai. • Option 1 is Correct because standard conditions par $1\text{ mole}$ reaction ke liye total charge $nF$ hota hai aur potential $E^\circ_{cell}$ hota hai, jisse electrical work $nFE^\circ_{cell}$ banta hai; energy release hone ke karan standard Gibbs free energy change $\Delta G^\circ = -nFE^\circ_{cell}$ ke form mein define hota hai. • Option 2 is Incorrect because equilibrium constant ke sath relation $\Delta G^\circ = -RT \ln K_C$ hota hai. • Option 3 is Incorrect because log of potential thermodynamic relation nahi hai. • Option 4 is Incorrect because potential aur charge ka division energy nahi deta.
What is the formal physical definition of one Faraday ($F$) of electrical charge in quantitative electrochemistry?
मात्रात्मक इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री में विद्युत आवेश के एक फैराडे ($F$) की औपचारिक भौतिक परिभाषा क्या है?
(A) The free-radical propagation rate under absolute zero conditions | परम शून्य स्थितियों के तहत मुक्त-कण प्रसार दर
(B) The potential difference developed across a standard pyranose ring | एक मानक पाइरानोज़ रिंग में विकसित संभावित अंतर
(C) The absolute electrical resistance of a one-meter copper wire filament | एक मीटर तांबे के तार के फिलामेंट का पूर्ण विद्युत प्रतिरोध
(D) The total electrical charge carried by exactly one mole of electrons | ठीक एक मोल इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाया गया कुल विद्युत आवेश
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) The total electrical charge carried by exactly one mole of electrons | ठीक एक मोल इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाया गया कुल विद्युत आवेशExplanation: Faraday's constant electrochemistry mein fundamental constant hai jo atomic scale charge ko molar scale se link karta hai. • Option 1 is Incorrect because radical propagation rate reaction kinetics se related hai. • Option 2 is Incorrect because pyranose ring sugar chemistry ka structural unit hai. • Option 3 is Incorrect because Faraday charge ki quantity hai, electrical resistance nahi. • Option 4 is Correct because One Faraday ($1\text{ F}$) exactly one mole electrons ($N_A = 6.022 \times 10^{23}$) par present total electric charge hota hai; calculate karne par $F = e \times N_A = 1.602 \times 10^{-19}\text{ C} \times 6.022 \times 10^{23} \approx 96487\text{ C/mol}$ (rounded to $96500\text{ C/mol}$).
What must the sign profile of a cell potential ($E_{cell}$) and a Gibbs free energy change ($\Delta G$) be for a redox reaction to be classified as spontaneous?
किसी रेडॉक्स प्रतिक्रिया को स्वतः (spontaneous) वर्गीकृत करने के लिए सेल विभव ($E_{cell}$) और गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन ($\Delta G$) का साइन प्रोफाइल क्या होना चाहिए?
(A) Both must maintain identical positive charge states simultaneously | दोनों को एक साथ समान सकारात्मक चार्ज स्थिति बनाए रखनी चाहिए
(B) $E_{cell}$ must be positive, and $\Delta G$ must be negative | $E_{cell}$ धनात्मक होना चाहिए, और $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिए
(C) $E_{cell}$ must be negative, and $\Delta G$ must be positive | $E_{cell}$ ऋणात्मक होना चाहिए, और $\Delta G$ धनात्मक होना चाहिए
(D) Both must drop to zero absolute neutral indicators | दोनों को शून्य पूर्ण तटस्थ संकेतकों तक गिरना चाहिए
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: B) $E_{cell}$ must be positive, and $\Delta G$ must be negative | $E_{cell}$ धनात्मक होना चाहिए, और $\Delta G$ ऋणात्मक होना चाहिएExplanation: Chemical thermodynamics ke anusar kisi bhi process ke spontaneous hone ke liye specific thermodynamic criteria satisfy hona mandatory hai. • Option 1 is Incorrect because dono positive ek saath mathematical equation $\Delta G = -nFE_{cell}$ ke violation ke karan possible nahi hain. • Option 2 is Correct because spontaneous process ke liye Gibbs free energy decrease honi chahiye yaani $\Delta G < 0$ (negative); equation $\Delta G = -nFE_{cell}$ ke according jab $E_{cell} > 0$ (positive) hoga, tabhi $\Delta G$ negative aayega, jo spontaneous reaction ki condition hai. • Option 3 is Incorrect because negative $E_{cell}$ aur positive $\Delta G$ non-spontaneous reaction indicate karte hain. • Option 4 is Incorrect because zero value equilibrium state ko represent karti hai.
How does the mathematical value of a cell's standard standard potential ($E^\circ_{cell}$) behave when classified under intensive versus extensive physical properties?
किसी सेल के मानक विभव ($E^\circ_{cell}$) का गणितीय मान गहन (intensive) बनाम व्यापक (extensive) भौतिक गुणों के तहत वर्गीकृत होने पर कैसा व्यवहार करता है?
(A) It is a volatile non-polar extensive parameter driven by pressure | यह दबाव द्वारा संचालित एक वाष्पशील गैर-ध्रुवीय व्यापक पैरामीटर है
(B) It is extensive because it scales directly with the volume of solution | यह व्यापक (extensive) है क्योंकि यह सीधे घोल की मात्रा के साथ बढ़ता है
(C) It transforms into an extensive property when cross-linked via amides | एमाइड्स के माध्यम से क्रॉस-लिंक होने पर यह एक व्यापक संपत्ति में बदल जाता है
(D) It is intensive because it does not depend on the amount of material or stoichiometric scaling | यह गहन (intensive) है क्योंकि यह सामग्री की मात्रा या स्टोइकोमेट्रिक स्केलिंग पर निर्भर नहीं करता है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: D) It is intensive because it does not depend on the amount of material or stoichiometric scaling | यह गहन (intensive) है क्योंकि यह सामग्री की मात्रा या स्टोइकोमेट्रिक स्केलिंग पर निर्भर नहीं करता हैExplanation: Physical properties ko unke mass aur size dependency ke basis par intensive aur extensive mein divide kiya jata hai. • Option 1 is Incorrect because $E^\circ$ fixed standard pressure ($1\text{ bar}$) aur concentration ($1\text{ M}$) par define hota hai. • Option 2 is Incorrect because solution ka volume badhane se standard cell voltage change nahi hoti. • Option 3 is Incorrect because cross-linking polymers mein hoti hai, potential ki thermodynamic classification intensive hi rehti hai. • Option 4 is Correct because Standard cell potential ($E^\circ_{cell}$) ek 'Intensive Property' hai kyunki iska value electrodes ke size, solution ke amount ya stoichiometric coefficients par depend nahi karta, balki sirf reacting chemical species ke chemical nature par depend karta hai.
In quantitative conductivity work, what inverse relationship defines the electrical conductance ($G$) of a material?
मात्रात्मक चालकता कार्य में, कौन सा व्युत्क्रम संबंध (inverse relationship) किसी सामग्री के विद्युत चालन ($G$) को परिभाषित करता है?
(A) It represents the total mass of metal deposited per second | यह प्रति सेकंड जमा धातु के कुल द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है
(B) It is the inverse of the logarithmic equilibrium constant profile | यह लघुगणकीय संतुलन स्थिरांक प्रोफ़ाइल का व्युत्क्रम है
(C) It is the mathematical reciprocal of electrical resistance ($G = 1/R$) | यह विद्युत प्रतिरोध का गणितीय व्युत्क्रम ($G = 1/R$) है
(D) It is the direct square root of the cross-linked link count | यह क्रॉस-लिंक्ड लिंक गणना का प्रत्यक्ष वर्गमूल है
✅ Answer & Explanation
Sahi jawab: C) It is the mathematical reciprocal of electrical resistance ($G = 1/R$) | यह विद्युत प्रतिरोध का गणितीय व्युत्क्रम ($G = 1/R$) हैExplanation: Electrical conductance kisi conductor ya electrolyte solution ki current pass karne ki ease ko quantify karta hai. • Option 1 is Incorrect because mass deposition rate Faraday's law of electrolysis se calculate hoti hai. • Option 2 is Incorrect because equilibrium constant chemical equilibrium se related hai, direct conductance definition nahi hai. • Option 3 is Correct because Conductance ($G$) ko mathematically electrical resistance ($R$) ke reciprocal (उल्टा) ke roop mein define kiya jata hai: $G = \frac{1}{R}$; resistance current flow ko oppose karta hai, jabki conductance current flow ko facilitate karta hai. • Option 4 is Incorrect because polymer cross-link density electrical conductance ki definition nahi hai.