During electrolysis of acidified water, 15 mL of oxygen is collected at the anode. A student says that 15 mL of hydrogen will also be produced at the cathode because water contains both H and O. What is the correct correction to the student's statement?अम्लीकृत जल के विद्युत अपघटन में एनोड पर 15 mL ऑक्सीजन एकत्र होती है। एक विद्यार्थी कहता है कि कैथोड पर भी 15 mL हाइड्रोजन बनेगी, क्योंकि जल में H और O दोनों हैं। विद्यार्थी के कथन का सही सुधार क्या है?
Answer and explanationउत्तर और व्याख्या
Correct answer:सही उत्तर: 30 mL of hydrogen will be produced at the cathode because, in \(2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2\), the volume ratio of hydrogen to oxygen is \(2:1\) at the same temperature and pressure.कैथोड पर 30 mL हाइड्रोजन बनेगी, क्योंकि \(2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2\) में समान ताप और दाब पर हाइड्रोजन तथा ऑक्सीजन के आयतन का अनुपात \(2:1\) है।
The balanced equation for electrolysis of water is \(2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2\). At the same temperature and pressure, gas volumes are proportional to their moles, so \(H_2:O_2 = 2:1\). Therefore, 15 mL of \(O_2\) at the anode corresponds to 30 mL of \(H_2\) at the cathode. Option B notes that water contains both elements but does not give the correct volume ratio.जल के विद्युत अपघटन का संतुलित समीकरण \(2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2\) है। समान ताप और दाब पर गैसों के आयतन उनके मोलों के समानुपाती होते हैं, इसलिए \(H_2:O_2 = 2:1\) होता है। अतः एनोड पर 15 mL \(O_2\) मिलने पर कैथोड पर 30 mL \(H_2\) मिलेगी। विकल्प B जल में तत्वों की उपस्थिति तो बताता है, लेकिन सही आयतन अनुपात नहीं बताता।
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