Q. A solution of CuSO4 is electrolysed for 10 min with a current of 1.5 ampere. Repeat the most deposition of copper at cathode. Charge = current x time. Charge = 1.5 x 900s

यहाँ फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम का उपयोग करके कैथोड पर जमा हुए कॉपर के द्रव्यमान की गणना की गई है:

Step 1: दिए गए समय को मिनट से सेकंड में बदलें। $t = 10 min \times \frac{60 s}{1 min} = 600 \text{ s}$

Step 2: प्रवाहित कुल आवेश ($Q$) की गणना करें। $Q = I \times t$ जहाँ $I$ धारा है और $t$ समय है। $Q = 1.5 A \times 600 s = 900 \text{ C}$

Step 3: कैथोड पर कॉपर के जमाव की अर्ध-अभिक्रिया लिखें। $\text{Cu}^{2+}(aq) + 2e^- \to Cu(s)$ इस अभिक्रिया से पता चलता है कि 1 मोल कॉपर (Cu) जमा करने के लिए 2 मोल इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।

Step 4: जमा हुए कॉपर के मोल्स की गणना करें। फैराडे के स्थिरांक ($F$) का मान $96485 C/mol e^-$ होता है। इलेक्ट्रॉनों के मोल्स ($n_e$) = $\frac{Q}{F}$ $n_e = \frac{900 C}{96485 C/mol e^-} \approx 0.009328 mol e^-$ चूंकि 2 मोल इलेक्ट्रॉन 1 मोल कॉपर जमा करते हैं, इसलिए जमा हुए कॉपर के मोल्स ($n_{Cu}$) होंगे: $n_{Cu} = \frac{n_e}{2} = \frac{0.009328 mol e^-}{2} \approx 0.004664 \text{ mol}$

Step 5: जमा हुए कॉपर के द्रव्यमान की गणना करें। कॉपर का मोलर द्रव्यमान $63.5 \text{ g/mol}$ होता है। द्रव्यमान ($m$) = मोल्स $\times$ मोलर द्रव्यमान $m = 0.004664 mol \times 63.5 g/mol \approx 0.2964 \text{ g}$

कैथोड पर जमा हुए कॉपर का द्रव्यमान है: $\boxed{0.2964 g}$

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