How much charge is required for the reduction of $1\text{ mol}$ of $\text{MnO}_4^-$ to $\text{Mn}^{2+}$?
$1\text{ mol}$ $\text{MnO}_4^-$ को $\text{Mn}^{2+}$ में अपचयित करने के लिए कितने विद्युत आवेश की आवश्यकता होगी?
EXPLANATION
Electrochemistry
The reduction half-reaction in acidic medium is:
$$\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O}$$- Manganese changes from an oxidation state of $+7$ in $\text{MnO}_4^-$ to $+2$ in $\text{Mn}^{2+}$.
- The process requires $5\text{ moles}$ of electrons per mole of $\text{MnO}_4^-$.
- The charge carried by $1\text{ mole}$ of electrons is $1\text{ Faraday} (1\text{ F})$.
Therefore, the charge required is $5\text{ F}$.
Hence, option 2 is the correct answer.
अम्लीय माध्यम में अपचयन अर्ध-अभिक्रिया:
$$\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O}$$- मैंगनीज की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ से बदलकर $+2$ हो जाती है ($\Delta = 5$ इलेक्ट्रॉन)।
- अतः $1\text{ mol}$ $\text{MnO}_4^-$ के अपचयन के लिए $5\text{ mol}$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
- $1\text{ mol}$ इलेक्ट्रॉनों पर आवेश $1\text{ फैराडे} (1\text{ F})$ होता है।
अतः आवश्यक आवेश $5\text{ F}$ है।
अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।
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