आईटीआईईएस: Difference between revisions

Revision as of 19:32, 9 August 2023

इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में, ITIES (दो अमिश्रणीय इलेक्ट्रोलाइट विलयनों के बीच अंतरपृष्‍ठ)^[1]^[2]^[3] एक वैद्युतरासायनिक अंतरपृष्‍ठ है जो या तो ध्रुवीकरण योग्य या ध्रुवीकृत है। एक आईटीईएस ध्रुवीकरण योग्य है यदि कोई गैलवानी विभवान्तर को बदल सकता है, या दूसरे शब्दों में, दो आसन्न चरणों के बीच आंतरिक क्षमता के अंतर को, संबंधित चरणों की रासायनिक संरचना में उल्लेखनीय परिवर्तन किए बिना (अर्थात अंतरपृष्‍ठ पर ध्यान देने योग्य विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बिना)। यदि दो चरणों के बीच विभिन्न आवेशों और रिडॉक्स प्रजातियों का वितरण गैलवानी विभवान्तर निर्धारित करता है, तो एक ITIES प्रणाली ध्रुवीकृत हो जाती है।

सामान्यतः, एक इलेक्ट्रोलाइट एक जलीय इलेक्ट्रोलाइट होता है जो पानी में घुले NaCl जैसे जलस्‍नेही आयनों से बना होता है और दूसरा इलेक्ट्रोलाइट एक वसारागी नमक होता है जैसे कि टेट्राब्यूटाइलमोनियम टेट्राफेनिलबोरेट, जो नाइट्रोबेन्जीन या 1,2-डाइक्लोरोइथेन जैसे जल के साथ अमिश्रणीय कार्बनिक विलायक में घुल जाता है।

आईटीआईईएस की आवेश स्थानांतरण अभिक्रियाएं

ITIES में आवेश स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं के तीन प्रमुख वर्गों का अध्ययन किया जा सकता है:

आयन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
सहायक आयन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ

आयन स्थानांतरण अभिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण बताता है

\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi =\phi ^{\text{w}}-\phi ^{\text{o}}=\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{i}^{\ominus }+{\frac {RT}{z_{i}F}}\ln \left({\frac {a_{i}^{\text{o}}}{a_{i}^{\text{w}}}}\right)

,

जहाँ $\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{i}^{\ominus }$ वोल्टेज स्केल में व्यक्त स्थानांतरण की गिब्स ऊर्जा के रूप में परिभाषित मानक स्थानांतरण क्षमता है।

\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{i}^{\ominus }={\frac {\Delta G_{tr,i}^{\ominus ,{\text{w}}\rightarrow {\text{o}}}}{z_{i}F}}

एकल विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण अभिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण बताता है

\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi =\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{\text{ET}}^{\ominus }+{\frac {RT}{F}}ln\left({\frac {a_{{\text{R}}_{1}}^{\text{w}}a_{{\text{O}}_{2}}^{\text{o}}}{a_{{\text{O}}_{1}}^{\text{w}}a_{{\text{R}}_{2}}^{\text{o}}}}\right)

,

जहाँ $\Delta _{o}^{\text{w}}\phi _{\text{ET}}^{\ominus }$ इलेक्ट्रॉनों के अंतरापृष्ठीय स्थानांतरण के लिए मानक रेडॉक्स क्षमता है जिसे दो रेडॉक्स जोड़ों की मानक रेडॉक्स क्षमता के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है लेकिन इसे जलीय मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (एसएचई) कहा जाता है।

\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{\text{ET}}^{\ominus }=\left[E_{{\text{O}}_{2}/{\text{R}}_{2}}^{\ominus }\right]_{\text{SHE}}^{\text{o}}-\left[E_{{\text{O}}_{1}/{\text{R}}_{1}}^{\ominus }\right]_{\text{SHE}}^{\text{w}}

चार-इलेक्ट्रोड सेल

ITIES की आवेश स्थानांतरण अभिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, चार-इलेक्ट्रोड सेल का उपयोग किया जाता है।

अंतरपृष्‍ठ के ध्रुवीकरण को नियंत्रित करने के लिए दो संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, और विद्युत प्रवाह को पारित करने के लिए उत्कृष्ट धातुओं से बने दो काउंटर इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। जलीय सहायक इलेक्ट्रोलाइट जलंरागीहोना चाहिए, जैसे LiCl, और कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट वसारागी होना चाहिए, जैसे टेट्राहेप्टाइलमोनियम टेट्रा-पेंटाफ्लोरोफेनिल बोरेट।

आयन विभाजन गुणांक और आयन वितरण गुणांक

एक उदासीन विलेय के विपरीत, एक आयन का विभाजन गुणांक दो चरणों के बीच गैलवानी विभवान्तर पर निर्भर करता है:

P_{i}={\frac {a_{i}^{\text{o}}}{a_{i}^{\text{w}}}}=\exp \left[{\frac {z_{i}F}{RT}}(\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi -\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{i}^{\ominus })\right]=P_{i}^{\ominus }\exp \left[{\frac {z_{i}F}{RT}}\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi \right]

वितरण क्षमता

जब नमक को दो चरणों के बीच वितरित किया जाता है, तो गैलवानी विभवान्तर को वितरण क्षमता कहा जाता है और इसे पढ़ने के लिए धनायन C⁺ और ऋणायन A^- के लिए संबंधित नर्नस्ट समीकरणों से प्राप्त किया जाता है

\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi ={\frac {\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{\text{C+}}^{\ominus }+\Delta _{\text{o}}^{\text{w}}\phi _{\text{A-}}^{\ominus }}{2}}+{\frac {RT}{2F}}\ln {\left({\frac {\gamma _{\text{C+}}^{\text{o}}\gamma _{\text{A-}}^{\text{w}}}{\gamma _{\text{C+}}^{\text{w}}\gamma _{\text{A-}}^{\text{o}}}}\right)}

जहां γ सक्रियता गुणांक का प्रतिनिधित्व करता है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Hung, Le Quoc (1980-12-23). "Electrochemical properties of the interface between two immiscible electrolyte solutions: Part I. Equilibrium situation and galvani potential difference". Journal of Electroanalytical Chemistry. 115 (2): 159–174. doi:10.1016/S0022-0728(80)80323-8. ISSN 0022-0728.
↑ Hung, Le Quoc (1983-07-08). "Electrochemical properties of the interface between two immiscible electrolyte solutions: Part III. The general case of the galvani potential difference at the interface and of the distribution of an arbitrary number of components interacting in both phases". Journal of Electroanalytical Chemistry. 149 (1–2): 1–14. doi:10.1016/S0022-0728(83)80553-1. ISSN 0022-0728.
↑ Samec, Zdenek (1988-06-01). "Electrical double layer at the interface between two immiscible electrolyte solutions". Chemical Reviews. 88 (4): 617–632. doi:10.1021/cr00086a003.

[1] Hung, Le Quoc (1980-12-23). "Electrochemical properties of the interface between two immiscible electrolyte solutions: Part I. Equilibrium situation and galvani potential difference". Journal of Electroanalytical Chemistry. 115 (2): 159–174. doi:10.1016/S0022-0728(80)80323-8. ISSN 0022-0728.

[2] Hung, Le Quoc (1983-07-08). "Electrochemical properties of the interface between two immiscible electrolyte solutions: Part III. The general case of the galvani potential difference at the interface and of the distribution of an arbitrary number of components interacting in both phases". Journal of Electroanalytical Chemistry. 149 (1–2): 1–14. doi:10.1016/S0022-0728(83)80553-1. ISSN 0022-0728.

[3] Samec, Zdenek (1988-06-01). "Electrical double layer at the interface between two immiscible electrolyte solutions". Chemical Reviews. 88 (4): 617–632. doi:10.1021/cr00086a003.

[1]

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 {{Short description|Electrochemical interface that is either polarisable or polarised}}
-[[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] में, ITIES (दो अमिश्रणीय इलेक्ट्रोलाइट समाधानों के बीच इंटरफ़ेस)<ref>{{Cite journal
+[[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] में, ITIES (दो अमिश्रणीय इलेक्ट्रोलाइट विलयनों के बीच अंतरपृष्‍ठ)<ref>{{Cite journal
 | doi = 10.1016/S0022-0728(80)80323-8
 | issn = 0022-0728
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 | date = 1988-06-01
 |  doi = 10.1021/cr00086a003
-}}</ref> एक इलेक्ट्रोकेमिकल इंटरफ़ेस है जो या तो ध्रुवीकरण योग्य या ध्रुवीकृत है। एक आईटीईएस ध्रुवीकरण योग्य है यदि कोई गैलवानी संभावित अंतर को बदल सकता है, या दूसरे शब्दों में, दो आसन्न चरणों के बीच आंतरिक क्षमता के अंतर को, संबंधित चरणों की रासायनिक संरचना में उल्लेखनीय परिवर्तन किए बिना (यानी इंटरफ़ेस पर ध्यान देने योग्य विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बिना) . यदि दो चरणों के बीच विभिन्न आवेशों और [[ रिडॉक्स ]] प्रजातियों का वितरण गैलवानी संभावित अंतर निर्धारित करता है, तो एक ITIES प्रणाली ध्रुवीकृत हो जाती है।
+}}</ref> एक वैद्युतरासायनिक अंतरपृष्‍ठ है जो या तो ध्रुवीकरण योग्य या ध्रुवीकृत है। एक आईटीईएस ध्रुवीकरण योग्य है यदि कोई गैलवानी विभवान्तर  को बदल सकता है, या दूसरे शब्दों में, दो आसन्न चरणों के बीच आंतरिक क्षमता के अंतर को, संबंधित चरणों की रासायनिक संरचना में उल्लेखनीय परिवर्तन किए बिना (अर्थात अंतरपृष्‍ठ पर ध्यान देने योग्य विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बिना)। यदि दो चरणों के बीच विभिन्न आवेशों और [[ रिडॉक्स |रिडॉक्स]] प्रजातियों का वितरण गैलवानी विभवान्तर निर्धारित करता है, तो एक ITIES प्रणाली ध्रुवीकृत हो जाती है।
-आमतौर पर, एक [[इलेक्ट्रोलाइट]] एक जलीय इलेक्ट्रोलाइट होता है जो पानी में घुले [[NaCl]] जैसे [[हाइड्रोफिलिक]] [[आयनों]] से बना होता है और दूसरा इलेक्ट्रोलाइट एक [[ lipophilic ]] नमक होता है जैसे कि [[टेट्राब्यूटाइलमोनियम]] [[टेट्राफेनिलबोरेट]], जो [[ nitrobenzene ]] या 1,2-डाइक्लोरोइथेन जैसे पानी के साथ अमिश्रणीय कार्बनिक विलायक में घुल जाता है।
+सामान्यतः, एक [[इलेक्ट्रोलाइट]] एक जलीय इलेक्ट्रोलाइट होता है जो पानी में घुले [[NaCl]] जैसे [[Index.php?title=जलस्‍नेही|जलस्‍नेही]] [[आयनों]] से बना होता है और दूसरा इलेक्ट्रोलाइट एक [[Index.php?title=वसारागी|वसारागी]] नमक होता है जैसे कि [[टेट्राब्यूटाइलमोनियम]] [[टेट्राफेनिलबोरेट]], जो [[Index.php?title=नाइट्रोबेन्जीन|नाइट्रोबेन्जीन]] या 1,2-डाइक्लोरोइथेन जैसे जल के साथ अमिश्रणीय कार्बनिक विलायक में घुल जाता है।
-==आईटीआईईएस की चार्ज ट्रांसफर प्रतिक्रियाएं==
+==आईटीआईईएस की आवेश स्थानांतरण अभिक्रियाएं==
-ITIES में चार्ज ट्रांसफर प्रतिक्रियाओं के तीन प्रमुख वर्गों का अध्ययन किया जा सकता है:
+ITIES में आवेश स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं के तीन प्रमुख वर्गों का अध्ययन किया जा सकता है:
-*आयन स्थानांतरण प्रतिक्रियाएँ
+*आयन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
-*सहायक आयन स्थानांतरण प्रतिक्रियाएँ
+*सहायक आयन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
-*विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रियाएँ
+*विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण अभिक्रियाएँ
-[[Image:ITIES1.jpg|center|500px]]आयन स्थानांतरण प्रतिक्रिया के लिए [[नर्नस्ट समीकरण]] पढ़ता है
+[[Image:ITIES1.jpg|center|500px]]आयन स्थानांतरण अभिक्रिया के लिए [[नर्नस्ट समीकरण]]  बताता है
 :<math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi = \phi^\text{w} - \phi^\text{o} = \Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_i + \frac{RT}{z_iF}\ln\left(\frac{a^\text{o}_i}{a^\text{w}_i}\right)</math>,
-कहाँ <math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_i</math> वोल्टेज स्केल में व्यक्त स्थानांतरण की गिब्स ऊर्जा के रूप में परिभाषित मानक स्थानांतरण क्षमता है।
+जहाँ <math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_i</math> वोल्टेज स्केल में व्यक्त स्थानांतरण की गिब्स ऊर्जा के रूप में परिभाषित मानक स्थानांतरण क्षमता है।
 :<math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_i = \frac{\Delta G^{\ominus ,\text{w}\rightarrow \text{o}}_{tr,i}}{z_iF}</math>
-एकल विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण पढ़ता है
+एकल विषम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण अभिक्रिया के लिए नर्नस्ट समीकरण  बताता है
 :<math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi = \Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_\text{ET} + \frac{RT}{F}ln\left(\frac{a^\text{w}_{\text{R}_1}a^\text{o}_{\text{O}_2}}{a^\text{w}_{\text{O}_1}a^\text{o}_{\text{R}_2}}\right)</math>,
-कहाँ <math>\Delta^\text{w}_o\phi^\ominus_\text{ET}</math> इलेक्ट्रॉनों के इंटरफेशियल ट्रांसफर के लिए मानक रेडॉक्स क्षमता है जिसे दो रेडॉक्स जोड़ों की मानक रेडॉक्स क्षमता के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है लेकिन इसे जलीय मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (एसएचई) कहा जाता है।
+जहाँ <math>\Delta^\text{w}_o\phi^\ominus_\text{ET}</math> इलेक्ट्रॉनों के अंतरापृष्ठीय स्थानांतरण के लिए मानक रेडॉक्स क्षमता है जिसे दो रेडॉक्स जोड़ों की मानक रेडॉक्स क्षमता के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है लेकिन इसे जलीय मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड (एसएचई) कहा जाता है।
 :<math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_\text{ET} = \left[E^\ominus_{\text{O}_2/\text{R}_2}\right]^\text{o}_\text{SHE} - \left[E^\ominus_{\text{O}_1/\text{R}_1}\right]^\text{w}_\text{SHE}</math>
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 ==चार-इलेक्ट्रोड सेल==
-ITIES की चार्ज ट्रांसफर प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, चार-इलेक्ट्रोड सेल का उपयोग किया जाता है।
+ITIES की आवेश स्थानांतरण अभिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, चार-इलेक्ट्रोड सेल का उपयोग किया जाता है।
-[[Image:4-electrodes cell.png|center]]इंटरफ़ेस के ध्रुवीकरण को नियंत्रित करने के लिए दो संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, और करंट को पारित करने के लिए उत्कृष्ट धातुओं से बने दो काउंटर इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। जलीय सहायक इलेक्ट्रोलाइट हाइड्रोफिलिक होना चाहिए, जैसे LiCl, और कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट लिपोफिलिक होना चाहिए, जैसे टेट्राहेप्टाइलमोनियम टेट्रा-पेंटाफ्लोरोफेनिल बोरेट।
+[[Image:4-electrodes cell.png|center]]अंतरपृष्‍ठ के ध्रुवीकरण को नियंत्रित करने के लिए दो संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है, और विद्युत प्रवाह को पारित करने के लिए उत्कृष्ट धातुओं से बने दो काउंटर इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। जलीय सहायक इलेक्ट्रोलाइट जलंरागीहोना चाहिए, जैसे LiCl, और कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट वसारागी होना चाहिए, जैसे टेट्राहेप्टाइलमोनियम टेट्रा-पेंटाफ्लोरोफेनिल बोरेट।
 ==आयन विभाजन गुणांक और आयन वितरण गुणांक==
-एक तटस्थ विलेय के विपरीत, एक आयन का विभाजन गुणांक दो चरणों के बीच गैलवानी संभावित अंतर पर निर्भर करता है:
+एक उदासीन विलेय के विपरीत, एक आयन का विभाजन गुणांक दो चरणों के बीच गैलवानी विभवान्तर पर निर्भर करता है:
 :<math>P_i = \frac{a^\text{o}_i}{a^\text{w}_i} = \exp \left[\frac{z_iF}{RT}(\Delta^\text{w}_\text{o}\phi - \Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_i)\right] = P^\ominus_i \exp \left[\frac{z_iF}{RT}\Delta^\text{w}_\text{o}\phi\right]</math>
 ==वितरण क्षमता==
-जब नमक को दो चरणों के बीच वितरित किया जाता है, तो गैलवानी संभावित अंतर को वितरण क्षमता कहा जाता है और इसे धनायन सी के लिए संबंधित नर्नस्ट समीकरणों से प्राप्त किया जाता है।<sup>+</sup>और आयन ए<sup>–</sup>पढ़ने के लिए
+जब नमक को दो चरणों के बीच वितरित किया जाता है, तो गैलवानी विभवान्तर  को वितरण क्षमता कहा जाता है और इसे पढ़ने के लिए धनायन C<sup>+</sup> और ऋणायन A<sup>-</sup> के लिए संबंधित नर्नस्ट समीकरणों से प्राप्त किया जाता है
 :<math>\Delta^\text{w}_\text{o}\phi = \frac{\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_\text{C+}+\Delta^\text{w}_\text{o}\phi^\ominus_\text{A-}}{2} + \frac{RT}{2F}\ln{\left(\frac{\gamma^\text{o}_\text{C+}\gamma^\text{w}_\text{A-}}{\gamma^\text{w}_\text{C+}\gamma^\text{o}_\text{A-}}\right)}</math>
-जहां γ [[गतिविधि गुणांक]] का प्रतिनिधित्व करता है।
+जहां γ  [[Index.php?title= सक्रियता गुणांक|सक्रियता गुणांक]] का प्रतिनिधित्व करता है।
 ==यह भी देखें==

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आईटीआईईएस की आवेश स्थानांतरण अभिक्रियाएं

चार-इलेक्ट्रोड सेल

आयन विभाजन गुणांक और आयन वितरण गुणांक

वितरण क्षमता

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आयन विभाजन गुणांक और आयन वितरण गुणांक

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