वैधुतरसायनिक सेल

विद्युत रसायनिक सेल यह युक्ति है जो विधुत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में और रासयनिक ऊर्जा को विधुत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। विद्युत रसायनिक सेल एक उपकरण है जो रेडॉक्स अभिक्रिया के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। विद्युत रासायनिक सेल दो मुख्य प्रकार की होती हैं: गैल्वेनिक सेल (जिन्हें वोल्टाइक सेल भी कहा जाता है) और विधुत अपघटनी सेल।

विद्युतरसायनिक सेल के प्रकार

विद्युतरसायनिक सेल दो प्रकार की होती हैं:

• विद्युत अपघटनी सेल
• गैल्वेनिक सेल

गैल्वेनिक सेल

एक गैल्वेनिक सेल में दो अर्ध-सेल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में विद्युत अपघट्य विलयन  में डूबा हुआ एक इलेक्ट्रोड होता है। दो अर्ध-सेल एक लवण सेतु से जुड़ी होती हैं।

एनोड:

एनोड पर ऑक्सीकरण होता है। जिसमे इलेक्ट्रॉन निकलते हैं, और एनोड पर धातु आयनों के रूप में विलयन में चली जाती है।

उदाहरण के लिए, यदि जिंक का उपयोग किया जाता है, तो अभिक्रिया कुछ इस प्रकार होगी।

${\ce {Zn -> Zn++ + 2e}}$

कैथोड: यहाँ पर अपचयन होता है। एनोड से इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से कैथोड तक जाते हैं, जहां उनका उपयोग विलयन से आयनों को कम करने में किया जाता है।

विद्युत अपघटनी सेल

विद्युत अपघटनी सेल एक प्रकार का विद्युतरासायनिक सेल है जो अस्वतः प्रवर्तित रासायनिक अभिक्रिया को चलाने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है। गैल्वेनिक सेल (जैसे डेनियल सेल) के विपरीत, जो स्वतः प्रवर्तित रेडॉक्स अभिक्रियाओं से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, विद्युत अपघटनी सेल रासायनिक अभिक्रिया को विपरीत दिशा में चलाने के लिए विद्युत ऊर्जा का प्रयोग करती हैं। यहां विद्युत अपघटनी सेल के घटकों और कार्यप्रणाली का अवलोकन दिया गया है:

विद्युत अपघटनी सेल के घटक:

एनोड

इलेक्ट्रोड जहां ऑक्सीकरण होता है। विद्युत अपघटनी सेल में यह धनात्मक होता है।

कैथोड

इलेक्ट्रोड जहां अपचयन होती है। विद्युत अपघटनी सेल में यह ऋणात्मक होता है।

इलेक्ट्रोलाइट

एक पदार्थ (सामान्यतः पिघला हुआ लवण या आयनिक विलयन) जो आयनों की गति को सुविधाजनक बनाकर विद्युत के प्रवाह की अनुमति देता है।

विद्युत अपघटनी सेल की कार्यप्रणाली

• जब विद्युत अपघटनी सेल पर विद्युत धारा लागू की जाती है, तो इलेक्ट्रॉनों को बाहरी सर्किट से गुजरने के लिए मजबूर किया जाता है।
• एनोड पर, ऑक्सीकरण होता है, जिससे बाहरी सर्किट में इलेक्ट्रॉन निकल जाते हैं।
• कैथोड पर, अपचयन होता है, और बाहरी सर्किट से इलेक्ट्रॉनों का उपयोग अपचयन प्रक्रिया में किया जाता है।
• इलेक्ट्रोलाइट एनोड और कैथोड के बीच आयनों की आवाजाही को सुविधाजनक बनाता है, जिससे विद्युत सर्किट पूरा होता है।

विद्युत अपघटनी सेल का उदाहरण

विद्युत अपघटनी सेल का उदाहरण

आइए जल के विद्युत अपघटन को एक उदाहरण के रूप में लें:

${\ce {2H2O -> 2H2 + O2}}$

इस अभिक्रिया में, विद्युत प्रवाह लागू होने पर कैथोड पर हाइड्रोजन गैस और एनोड पर ऑक्सीजन गैस उत्पन्न करने के लिए जल को विद्युत अपघटन किया जाता है।

विद्युत अपघटनी सेल संकेत

विद्युत अपघटनी सेल के लिए सेल नोटेशन गैल्वेनिक सेल के समान होता है, लेकिन यह इंगित करने के लिए एक अतिरिक्त नोटेशन होता है कि यह एक विद्युत अपघटनी प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए:

Cu²⁺ ∣ Cu ∣∣ Cu²⁺ ∣ Cu

यह संकेतन एक विद्युत अपघटनी सेल को इंगित करता है जहां कॉपर आयन कैथोड पर अपचयित हो जाते हैं, जिससे कॉपर धातु जमा हो जाती है। विद्युत अपघटनी सेल का उपयोग इलेक्ट्रोप्लेटिंग, जल की विद्युत अपघटन और अन्य अस्वतः रासायनिक अभिक्रियाओं जैसी प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है जहां अभिक्रिया को चलाने के लिए विद्युत ऊर्जा लागू की जाती है।

अभ्यास प्रश्न

• वैधुतरसायनिक सेल को उदाहरण द्वारा समझाइये।
• विद्युत अपघटनी सेल से आप क्या समझते हैं ?