Why is the volume of hydrogen collected at the cathode approximately twice the volume of oxygen collected at the anode during electrolysis of water?जल के वैद्युत अपघटन में कैथोड पर एकत्रित हाइड्रोजन का आयतन एनोड पर एकत्रित ऑक्सीजन के आयतन का लगभग दोगुना क्यों होता है?
Answer and explanationउत्तर और व्याख्या
Correct answer:सही उत्तर: Each water molecule contains two hydrogen atoms and one oxygen atom; therefore, hydrogen and oxygen are produced in a 2:1 mole ratio.जल के प्रत्येक अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन परमाणु होता है; अतः अभिक्रिया में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का मोल अनुपात 2:1 होता है।
The balanced electrolysis equation is \(2H_2O(l) \rightarrow 2H_2(g) + O_2(g)\). Thus, 2 moles of water produce 2 moles of hydrogen and 1 mole of oxygen. At the same temperature and pressure, gas volume is proportional to the number of moles, so the volume ratio of hydrogen to oxygen is \(2:1\). Option B is incorrect because, at the same temperature and pressure, gas volume depends on the number of moles, not on molecular mass.जल के वैद्युत अपघटन का संतुलित समीकरण है: \(2H_2O(l) \rightarrow 2H_2(g) + O_2(g)\)। इससे 2 मोल जल से 2 मोल हाइड्रोजन और 1 मोल ऑक्सीजन बनने का पता चलता है। समान ताप और दाब पर गैस का आयतन उसके मोलों के समानुपाती होता है, इसलिए हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के आयतन का अनुपात \(2:1\) होता है। विकल्प B गलत है क्योंकि समान ताप और दाब पर गैसों का आयतन उनके आणविक द्रव्यमान से नहीं, मोलों की संख्या से निर्धारित होता है।
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