Question

298 K પર અર્ધ-સેલ પ્રતિક્રિયા \( Fe^{3+} + e^- \rightarrow Fe^{2+} \) માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ (\( E^\circ \)) ગણો (આપેલ છે: \( E^\circ(Fe^{3+}/Fe) = -0.04 \) V અને \( E^\circ(Fe^{2+}/Fe) = -0.44 \) V at 298 K):

• A. +0.92 V
• B. +0.40 V
• C. +0.76 V
• D. -0.48 V

Hint:

જ્યારે પ્રક્રિયાઓનો સરવાળો કે બાદબાકી કરતા હોઈએ, ત્યારે ક્યારેય પોટેન્શિયલ (\( E^\circ \)) નો સીધો સરવાળો ન કરવો, હંમેશા \( \Delta G^\circ \) દ્વારા ગણતરી કરવી!

Answer 1

The Correct Option is C

Step 1: Understanding the Concept:
આપણે ગિબ્સ ફ્રી એનર્જી (\( \Delta G^\circ \)) નો ઉપયોગ કરીશું: \( \Delta G^\circ = -nFE^\circ \).

Step 2: Key Formula or Approach:
પ્રતિક્રિયા 1: \( Fe^{3+} + 3e^- \rightarrow Fe \), \( \Delta G^\circ_1 = -3 \times F \times (-0.04) = 0.12F \).
પ્રતિક્રિયા 2: \( Fe^{2+} + 2e^- \rightarrow Fe \), \( \Delta G^\circ_2 = -2 \times F \times (-0.44) = 0.88F \).
લક્ષ્ય પ્રતિક્રિયા: \( Fe^{3+} + e^- \rightarrow Fe^{2+} \).
આ પ્રતિક્રિયા મેળવવા માટે: (પ્રતિક્રિયા 1) - (પ્રતિક્રિયા 2).

Step 3: Detailed Explanation:
\( \Delta G^\circ_3 = \Delta G^\circ_1 - \Delta G^\circ_2 = 0.12F - 0.88F = -0.76F \).
આ લક્ષ્ય પ્રતિક્રિયા માટે \( n = 1 \):
\( -1 \times F \times E^\circ_3 = -0.76F \Rightarrow E^\circ_3 = +0.76 \) V.

Step 4: Final Answer:
\( E^\circ = +0.76 \) V.