उत्तर

एक लेड स्टोरेज बैटरी में लेड एनोड, लेड ऑक्साइड $\left({PbO_2}\right)$ के साथ लेड ग्रिड के एक कैथोड, और सल्फ्यूरिक अम्ल $\left({H_2} {SO_4}\right)$ के 38% घोल के एक विद्युत चालक होता है।

जब बैटरी का उपयोग किया जाता है, तो निम्नलिखित सेल प्रतिक्रियाएं होती हैं:

एनोड पर : $\quad{Pb}(s)+{SO}_4^{2-}(a q) \longrightarrow {PbSO}_4(s)+2 e^{-} \quad\quad\quad\quad\quad (i)$

कैथोड पर : ${PbO}_2(s)+{SO}_4^{2-}(a q)+4 {H}^{+}(a q)+2 e^{-} \longrightarrow {PbSO}_4(s)+2 {H}_3 {O}(l)\quad\quad\quad\quad\quad (ii)$

सेल की समग्र प्रतिक्रिया निम्नलिखित है,

$\quad\quad\quad\quad\quad {Pb}(s)+{PbO}_2({~s})+2 {H}_2 {SO}_4(a q) \longrightarrow 2 {PbSO}_4(s)+2 {H}_2 {O}(l)$

बैटरी के चार्ज करते समय, विपरीत प्रतिक्रिया होती है, अर्थात, एनोड और कैथोड पर जमा ${PbSO}_4$ पुनः लेड और ${PbO}_2$ में परिवर्तित हो जाता है और ${H}_2 {SO}_4$ पुनः निर्मित हो जाता है।

प्रतिक्रिया (i) का विपरीत अपचयन होगा और इसलिए कैथोड पर होगा। प्रतिक्रिया (ii) का विपरीत उपचयन होगा और इसलिए एनोड पर होगा।

उत्तर

मेथेन और मेथनॉल को फ्यूल सेल में ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

उत्तर

लोहे के सतह पर उपस्थित जल के आवरण (विशेषकर बरसात के मौसम में) हवा के अम्लीय ऑक्साइड जैसे ${CO}_2, {SO}_2$ आदि को घोलता है जिससे अम्ल बनता है जो ${H}^{+}$ आयन देता है

$\hspace{2cm} {H}_2 {O}+{CO}_2 \longrightarrow {H}_2 {CO}_3 \rightleftharpoons 2 {H}^{+}+{CO}_3^{2-}

$

${H}^{+}$ आयनों की उपस्थिति में, लोहा किसी स्थान पर इलेक्ट्रॉन खोकर फेरस आयन बनाना शुरू कर देता है, अर्थात इसका ऑक्सीकरण हो जाता है। इसलिए, यह स्थान एनोड के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार छोड़े गए इलेक्ट्रॉन धातु के माध्यम से चलकर दूसरे स्थान पर पहुँचते हैं, जहाँ ${H}^{+}$ आयन और घुले हुए ऑक्सीजन इन इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करके अपचयन अभिक्रिया होती है। इसलिए, यह स्थान कैथोड के रूप में कार्य करता है :

$ \hspace{2cm} \text{ एनोड पर :} \quad\hspace{1.5mm}{Fe}(s) \longrightarrow {Fe}^{2+}(a q)+2 e^{-} $

$ \hspace{2cm} \text{कैथोड पर :} \quad {O}_2(g)+4 {H}^{+}(a q)+4 e^{-} \longrightarrow 2 {H}_2 {O}(l) $

कुल अभिक्रिया है : $\quad 2 {Fe}(s)+{O}_2(g)+4 {H}^{+}(a q) \longrightarrow 2 {Fe}^{2+}(a q)+2 {H}_2 {O}(l)$

इस प्रकार, सतह पर एक विद्युत रासायनिक सेल की स्थापना हो जाती है। फेरस आयन आगे वातावरणीय ऑक्सीजन द्वारा फेरिक आयन में ऑक्सीकृत हो जाते हैं जो पानी के अणुओं के साथ संयोजित होकर जलयुक्त फेरिक ऑक्साइड, ${Fe}_2 {O}_3 .x {H}_2 {O}$ बनाते हैं, जिसे लोहे की रस्सी कहते हैं।