The four types of electrode Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs: the metal-metal ion electrode such as copper in copper sulphate solution, the metal-insoluble salt electrode such as the silver-silver chloride reference electrode, the gas electrode such as the standard hydrogen electrode and the chlorine electrode with inert platinum, the redox electrode such as iron-three iron-two with inert platinum, each with its electrode notation and standard reduction half-equation, plus the shared rule that half-equations are always written in the reduction direction with electrons on the left and physical states must always be shown.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 13 · குறு குறிப்பு (13இ)

🧠 மனப்படம்
🔋
நான்கு வகை மின்வாய்கள்
The Four Types of Electrode

1 உலோக – உலோக அயன் மின்வாய்

ஒரு உலோகத் துண்டு அதன் சொந்த அயன்களைக் கொண்ட ஒரு கரைசலில் அமிழ்த்தப்பட்டிருக்கும் தொகுதியே உலோக – உலோக அயன் மின்வாய் எனப்படுகின்றது — இதுவே மிக எளிமையான வகை மின்வாய். உதாரணமாக, செப்புத் துண்டை Cu²⁺(aq) கரைசலில் அமிழ்த்தினால் ஒரு செப்பு மின்வாய் கிடைக்கின்றது; இங்கு உலோகமே மின்கடத்தும் தொடுப்பாகச் செயற்படுகின்றது. உலோகமும் அதன் அயனும் தம்முள் சமநிலையில் காணப்படுகின்றன.

Cu²⁺(aq) + 2e⁻ ⇌ Cu(s)  ·  மின்வாய்க் குறியீடு: Cu(s) | Cu²⁺(aq)

2 உலோக – கரையாத உப்பு மின்வாய்

ஒரு உலோகத் துண்டு, அவ்வுலோகத்தின் ஒரு கரையாத உப்பினால் படலமிடப்பட்டு, அந்த உப்பின் எதிர்மின் அயனைக் கொண்ட ஒரு கரைசலில் தொடர்பில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் தொகுதி இது. மிகச் சிறந்த உதாரணம் வெள்ளி – வெள்ளி குளோரைட்டு மின்வாய் — ஒரு வெள்ளிக் கம்பி கரையாத AgCl யால் படலமிடப்பட்டு, Cl⁻ அயன்களைக் கொண்ட (நிரம்பிய KCl) கரைசலில் அமிழ்த்தப்படுகின்றது. இவ்வகை மின்வாய்களின் அழுத்தம் பரிசோதனை வேளைகளில் நிலையாக இருப்பதனால் இவை மாற்றேற்று மின்வாய்களாக (reference electrodes) பரவலாகப் பயன்படுகின்றன.

AgCl(s) + e⁻ ⇌ Ag(s) + Cl⁻(aq)   E° = +0.22 V  ·  குறியீடு: Ag(s) | AgCl(s) | Cl⁻(aq)

3 வாயு மின்வாய்கள்

ஒரு செயலற்ற மின்வாயின் (வழமையாகப் பிளாற்றினம்) மீது ஒரு வாயு செலுத்தப்பட்டு, அவ்வாயு தொடர்புடைய அயனைக் கொண்ட கரைசலுடன் தொடர்பில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் தொகுதி இது. பிளாற்றினம் வாயுவுக்கும் அயனுக்கும் இடையேயான சமநிலையை ஊக்குவித்து, புறச்சுற்றுக்கு மின்தொடுப்பையும் வழங்குகின்றது — ஆனால் தாக்கத்தில் பங்கேற்பதில்லை. நியம ஐதரசன் மின்வாயே (SHE) இதற்கு மிகச் சிறந்த உதாரணம். மற்றொரு உதாரணம் குளோரின் மின்வாய்.

2H⁺(aq) + 2e⁻ ⇌ H₂(g) E°=0.00V, Pt|H₂(g)|H⁺(aq)  ·  Cl₂(g)+2e⁻⇌2Cl⁻(aq) E°=+1.36V, Pt|Cl₂(g)|Cl⁻(aq)

4 தாழ்த்தேற்று மின்வாய்கள்

ஒரே மூலகம் இரு வேறுபட்ட ஒட்சியேற்ற நிலைகளில் காணப்படும் ஒரு கரைசலில் ஒரு செயலற்ற பிளாற்றினம் மின்வாய் அமிழ்த்தப்பட்டிருக்கும் தொகுதியே தாழ்த்தேற்று மின்வாய் (redox electrode). மிகச் சிறந்த உதாரணம் இரும்பு(III) – இரும்பு(II) மின்வாய் — Fe³⁺ மற்றும் Fe²⁺ அயன்கள் தலா 1.0 mol dm⁻³ செறிவில் கொண்ட ஒரே கரைசலில் ஒரு பிளாற்றினம் மின்வாய் அமிழ்த்தப்படுகின்றது. இரண்டும் கரைசலிலேயே கரைந்த நிலையில் இருக்க, பிளாற்றினம் இலத்திரன் பாதையை மட்டும் வழங்குகின்றது.

Fe³⁺(aq) + e⁻ ⇌ Fe²⁺(aq)   E° = +0.77 V  ·  குறியீடு: Pt(s) | Fe³⁺(aq), Fe²⁺(aq)

5 ஒப்பீட்டு அட்டவணையும் பொதுவான தவறுகளும்

மின்வாய் வகைஉதாரணமும் குறியீடும்தாழ்த்தல் அரைத் தாக்கம்
உலோக – உலோக அயன்Cu(s) | Cu²⁺(aq)Cu²⁺+2e⁻⇌Cu
உலோக – கரையாத உப்புAg(s)|AgCl(s)|Cl⁻(aq)AgCl+e⁻⇌Ag+Cl⁻
வாயு மின்வாய்Pt|H₂(g)|H⁺(aq)2H⁺+2e⁻⇌H₂
தாழ்த்தேற்றுPt(s)|Fe³⁺(aq),Fe²⁺(aq)Fe³⁺+e⁻⇌Fe²⁺

வேறுபட்ட தாழ்த்தேற்றச் சமநிலைகளை E° க்கு ஏற்ப ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலமே மின் இரசாயனத் தொடர் (electrochemical series) உருவாக்கப்படுகின்றது — மிகவும் எதிரான E° கொண்டவை உச்சியிலும், மிகவும் நேரான E° கொண்டவை அடியிலும் அமையும்.

பொதுவான தவறுகள்
மின்வாய்க் குறியீட்டில் பௌதிக நிலைகளை — (s),(g),(aq) — விட்டுவிடுதல் தவறு; இவை கட்டாயம். அரைத் தாக்கத்தை ஒட்சியேற்ற வடிவில் (இலத்திரன்கள் வலப்பக்கம்) எழுதுதல் தவறு — எப்போதும் இலத்திரன்கள் இடப்பக்கத்திலேயே, தாழ்த்தல் வடிவில். வாயு/தாழ்த்தேற்று மின்வாய்களில் பிளாற்றினம் தாக்கத்தில் பங்கேற்கும் எனக் கருதுதல் தவறு — அது செயலற்றதே. தாழ்த்தேற்று மின்வாயில் ஒரே மூலகத்தின் இரு நிலைகளுக்கிடையே ( | ) க்குப் பதிலாக ( , ) பயன்படுத்த வேண்டும்.
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 13 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc