मागील वर्षांच्या प्रश्नपत्रिका (PYP चाचण्या) Combine Group B Pre 2019 MEDIUM

जेव्हा वितळलेल्या सोडियम क्लोराइड मधून 100 A विद्युत प्रवाह 965 से, करिता प्रवाहित केला, तर (Na = 23, Cl = 35.5)

EN When a current of 100 A is passed through molten sodium chloride for 965 s, then( Na=23, Cl=35.5)
A
23 ग्रॅ. सोडियम अनोडवर निक्षेप होईल आणि 35.5 ग्रॅ. क्लोरीन वायुचा कॅथोडवर निकास होईल. 23 g of sodium is deposited on anode and 35.5 g of chlorine gas is evolved at cathode
B
23 ग्रॅ. सोडियम अनोडवर निक्षेप होईल आणि 35.5 ग्रॅ. क्लोरीन वायुचा एनोड निकास होईल. 23 g of sodium is deposited at cathode and 35.5 g of chlorine gas is evolved at anode
✓
23 ग्रॅ. सोडियम अनोडवर निक्षेप होईल आणि 17.5 ग्रॅ. क्लोरीन वायुचा एनोड निकास होईल. 23 g of sodium is deposited at cathode and 17.5 g of chlorine gas is evolved at anode
✓ योग्य उत्तर (Correct Answer)
D
23 ग्रॅ. सोडियम अनोडवर निक्षेप होईल आणि 71 ग्रॅ. क्लोरीन वायुचा एनोड निकास होईल 23 g of sodium is deposited at the cathode and 71 g of chlorine gas is evolved at the anode
जाहिरात • ADVERTISEMENT
verified योग्य उत्तर: पर्याय (3) - सविस्तर स्पष्टीकरण

📐 वापरलेले सूत्र:

फॅराडेचा विद्युत अपघटनाचा पहिला नियम (Faraday's First Law of Electrolysis):

विद्युतभार $Q = I \times t$

येथे, $I = 100\text{ A}, \; t = 965\text{ s}$

$Q = 100 \times 965 = 96,500\text{ C} = 1\text{ Faraday (F)}$

• कॅथोडवरील अभिक्रिया: $\text{Na}^+ + e^- \to \text{Na}$

$1\text{ F}$ चार्जमुळे $1\text{ मोल Na} = 23\text{ ग्रॅम}$ सोडियम जमा होतो.

• ॲनोडवरील अभिक्रिया: $2\text{Cl}^- \to \text{Cl}_2 + 2e^-$

$2\text{ F}$ चार्जमुळे $1\text{ मोल } \text{Cl}_2 (22.4\text{ L})$ मुक्त होतो.

$\implies 1\text{ F}$ चार्जमुळे मुक्त वायू $= \frac{1}{2}\text{ मोल } \text{Cl}_2 = 0.5 \times 22.4 = 11.2\text{ L}$ (किंवा $35.5\text{ ग्रॅम}$).

स्पष्टीकरण:

जेव्हा सोडियम क्लोराईडच्या जलीय द्रावणातून विद्युत प्रवाह जातो तेव्हा सोडियम आयन कॅथोडकडे जातात आणि क्लोराईड आयन ॲनोडकडे जातात.

वितळलेल्या सोडियम क्लोराईडवर प्रवाहित होणारा चार्ज , Q = विद्युतप्रवाह × वेळ = 100A × 965s = 96500C

आपल्याला माहित आहे, 2Cl-⇔Cl2 + 2e-

याचा अर्थ, क्लोरीन वायूचा एक मोल तयार करण्यासाठी, इलेक्ट्रॉनचे दोन मोल मुक्त होतात.

तर, क्लोरीन वायूच्या मोलची संख्या मुक्त झाली = Q/(2 × 96500C) = 1/2 = 0.5

आता,NTPमध्ये क्लोरीन वायूचे प्रमाण = क्लोरीन वायूचा मोल × 22.4 L= 0.5 × 22.4L = 11.2L

यावरून,23 ग्रॅम सोडियम कॅथोडवर जमा होतो आणि 17.5 ग्रॅम क्लोरीन वायू ॲनोडवर उत्क्रांत होतो. त्यामुळे पर्याय 3 योग्य आहे.

💡 MPSC परीक्षा टीप परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट

विद्युत अपघटन (Electrolysis) नियम: १ फॅराडे ($1\text{ F} = 96,500\text{ C}$) विद्युतप्रभारामुळे कोणत्याही पदार्थाचा १ ग्रॅम-तुल्यांक (1 gram equivalent) भार इलेक्ट्रोडवर जमा होतो. $Q = I \times t$ हे मूलभूत सूत्र एमपीएससी विचारते.

translate English Explanation / स्पष्टीकरण:

📐 Formula Used:

Faraday's First Law of Electrolysis:

Electric Charge $Q = I \times t$

Given $I = 100\text{ A}, \; t = 965\text{ s}$:

$Q = 100 \times 965 = 96,500\text{ C} = 1\text{ Faraday (F)}$

• Cathode Reaction: $\text{Na}^+ + e^- \to \text{Na}$

$1\text{ F}$ charge deposits $1\text{ mole Na} = 23\text{ g}$.

• Anode Reaction: $2\text{Cl}^- \to \text{Cl}_2 + 2e^-$

$2\text{ F}$ charge liberates $1\text{ mole } \text{Cl}_2 (22.4\text{ L})$.

$\implies 1\text{ F}$ charge liberates $\frac{1}{2}\text{ mole } \text{Cl}_2 = 0.5 \times 22.4 = 11.2\text{ L}$ (or $35.5\text{ g}$).

Explanation:

When an electric current is passed through an aqueous solution of sodium chloride, sodium ions move towards the cathode and chloride ions move towards the anode.

Charge flowing on molten sodium chloride , Q = current × time= 100A × 965s = 96500C

we know, 2Cl-⇔Cl2 + 2e-

It means, To form one mole of chlorine gas, two moles of electrons are liberated.

so, number of mole of chlorine gas liberated = Q/(2 × 96500C) = 1/2 = 0.5

now, volume of chlorine gas at NTP = mole of chlorine gas × 22.4 L= 0.5 × 22.4L = 11.2L

From the above 23 g of sodium is deposited at cathode and 17.5 g of chlorine gas is evolved at anode. Hence option 3 is correct.

💡 MPSC EXAM TIP High-Yield Exam Strategy Tip

Faraday's Laws of Electrolysis: 1 Faraday ($96,500\text{ C}$) deposits 1 gram-equivalent of any substance. Remember $Q = I \times t$ and molar mass conversions for MPSC numericals.

जाहिरात • ADVERTISEMENT

📱 ५०,०००+ MPSC सराव प्रश्न व टेस्ट सिरीज मोफत!

MPSC गट-क, गट-ब आणि राज्यसेवा परीक्षेच्या सर्व मागील वर्षांच्या प्रश्नपत्रिका (PYQs) थेट मोबाईलवर सोडवा.

Google Play वरून ॲप मिळवा 📲
📄 MPSC मागील वर्षांच्या अधिकृत प्रश्नपत्रिका व आन्सर की डाऊनलोड करा:

२००२ ते २०२६ पर्यंतच्या सर्व संयुक्त गट-ब, गट-क व राज्यसेवा प्रश्नपत्रिका PDF मोफत उपलब्ध.

सर्व प्रश्नपत्रिका PDF (Year Wise) → Combine Study Guide →