Class 12 Chemistry का Electrochemistry chapter तब तक अधूरा माना जाता है जब तक छात्र Galvanic Cell को पूरी तरह नहीं समझ लेते।
UP Board की परीक्षाओं में galvanic cell से:
- परिभाषा आधारित प्रश्न
- Diagram व cell notation
- Anode–Cathode reactions
- EMF और numericals
लगभग हर साल पूछे जाते हैं।
👉 gurugyanam.online पर हमारा उद्देश्य है कि Galvanic cell को बिल्कुल classroom teaching style में, आसान भाषा और daily-life examples के साथ समझाया जाए, ताकि छात्र इसे डर नहीं बल्कि scoring topic मानें।
📘 Galvanic Cell क्या है?
Galvanic Cell (जिसे Voltaic Cell भी कहते हैं) वह electrochemical cell है जिसमें:
- Chemical energy
- स्वतः (spontaneously)
- Electrical energy में परिवर्तित होती है।
📌 सरल शब्दों में:
जब कोई रासायनिक अभिक्रिया अपने आप होती है और उससे बिजली पैदा होती है, तो वह व्यवस्था Galvanic Cell कहलाती है।
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🧠 Daily Life से जुड़ा उदाहरण
- Dry cell (torch battery)
- Mobile और laptop battery
- Car battery
इन सभी में galvanic cell का ही सिद्धांत काम करता है।
⚙️ Galvanic Cell की मूल अवधारणा (Basic Concept)
Galvanic cell हमेशा एक Redox reaction पर आधारित होता है:
- Oxidation → Anode पर
- Reduction → Cathode पर
👉 Electron flow हमेशा Anode से Cathode की ओर होता है।
🧪 Daniell Cell – सबसे महत्वपूर्ण Galvanic Cell
Class 12 UP Board में Daniell Cell galvanic cell का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण है।
Daniell Cell में शामिल भाग:
- Zinc rod in ZnSO₄ solution
- Copper rod in CuSO₄ solution
- Salt bridge
🧫 Daniell Cell का Working (कार्य प्रणाली)
🔹 Anode (Zinc electrode)
Oxidation होती है:
[
Zn(s) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2e^-
]
👉 Zinc घुलता है और electrons छोड़ता है।
🔹 Cathode (Copper electrode)
Reduction होती है:
[
Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)
]
👉 Copper ions electrons लेकर solid copper बन जाते हैं।
🔹 Overall Cell Reaction
[
Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s)
]
🔄 Anode और Cathode की पहचान
| Electrode | Process | Charge (Galvanic Cell) |
| Anode | Oxidation | Negative |
| Cathode | Reduction | Positive |
📌 यह table UP Board में direct question के रूप में पूछी जाती है।
🧂 Salt Bridge का कार्य
Salt bridge galvanic cell का बहुत महत्वपूर्ण भाग है।
Salt Bridge के कार्य:
- Electrical neutrality बनाए रखना
- Circuit को complete करना
- Charge accumulation रोकना
👉 बिना salt bridge के cell जल्दी बंद हो जाएगा।
🧪 Cell Notation (Cell Representation)
Galvanic cell को लिखने का standard तरीका:
[
Zn | Zn^{2+} || Cu^{2+} | Cu
]
📌
- Single line ( | ) → Phase boundary
- Double line ( || ) → Salt bridge
⚡ EMF (Electromotive Force)
EMF वह driving force है जो electrons को anode से cathode तक ले जाती है।
Formula:
[
E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} – E^\circ_{anode}
]
👉 EMF का मान positive होना चाहिए, तभी reaction spontaneous होगी।
📊 Standard Electrode Potential
- Standard conditions:
- 1 M concentration
- 1 atm pressure
- 298 K temperature
Hydrogen electrode को 0 volt reference माना जाता है।
📈 Nernst Equation (संक्षेप में)
Non-standard conditions में EMF निकालने के लिए Nernst equation का उपयोग होता है:
[
E = E^\circ – \frac{0.059}{n}\log Q
]
📌 UP Board में numericals में इसका प्रयोग किया जाता है।
🔌 Galvanic Cell में Electron Flow
- External circuit में electrons:
Anode → Cathode - Conventional current direction:
Cathode → Anode
🔋 Galvanic Cell और Energy Conversion
| Cell Type | Energy Conversion |
| Galvanic Cell | Chemical → Electrical |
| Electrolytic Cell | Electrical → Chemical |
🧠 Galvanic Cell और Corrosion
Corrosion भी एक प्रकार का galvanic process है।
उदाहरण:
Iron rusting में:
- Anode area → Iron oxidizes
- Cathode area → Oxygen reduces
👉 इसलिए corrosion को electrochemical phenomenon कहा जाता है।
🛠️ Practical Applications of Galvanic Cell
- Batteries और cells
- Power generation
- Corrosion studies
- Sensors और detectors
gurugyanam.online पर इन applications को exam-oriented तरीके से समझाया जाता है।
✍️ Exam Oriented Tips (UP Board)
✔️ Definition word-to-word लिखें
✔️ Daniell cell का neat diagram बनाएं
✔️ Half reactions जरूर लिखें
✔️ Cell notation सही रखें
✔️ EMF formula में sign का ध्यान रखें
👉 gurugyanam.online पर UP Board pattern के अनुसार practice questions और numericals उपलब्ध हैं।
Q1. Galvanic cell क्या है?
Ans: वह cell जिसमें chemical energy से electrical energy बनती है।
Q2. Galvanic cell को और किस नाम से जानते हैं?
Ans: Voltaic cell।
Q3. Galvanic cell में reaction कैसी होती है?
Ans: Spontaneous।
Q4. Galvanic cell में anode पर क्या होता है?
Ans: Oxidation।
Q5. Galvanic cell में cathode पर क्या होता है?
Ans: Reduction।
Q6. Daniell cell में anode कौन होता है?
Ans: Zinc।
Q7. Daniell cell में cathode कौन होता है?
Ans: Copper।
Q8. Galvanic cell में anode का charge क्या होता है?
Ans: Negative।
Q9. Galvanic cell में cathode का charge क्या होता है?
Ans: Positive।
Q10. Salt bridge का मुख्य कार्य क्या है?
Ans: Electrical neutrality बनाए रखना।
Q11. EMF क्या है?
Ans: Cell की driving force।
Q12. EMF का formula क्या है?
Ans: E°cell = E°cathode − E°anode
Q13. Cell notation कैसे लिखते हैं?
Ans: Anode | Anode ion || Cathode ion | Cathode
Q14. Electron flow किस दिशा में होता है?
Ans: Anode से cathode।
Q15. Galvanic cell और electrolytic cell में अंतर?
Ans: Energy conversion का।
Q16. Standard hydrogen electrode का potential कितना है?
Ans: 0 volt।
Q17. Nernst equation क्यों उपयोगी है?
Ans: Non-standard EMF निकालने के लिए।
Q18. Galvanic cell में salt bridge न हो तो क्या होगा?
Ans: Cell जल्दी काम करना बंद कर देगा।
Q19. Corrosion galvanic process क्यों है?
Ans: Oxidation-reduction के कारण।
Q20. Daniell cell किस chapter में है?
Ans: Electrochemistry।
Q21. Galvanic cell में कौन–सी ऊर्जा बनती है?
Ans: Electrical energy।
Q22. Galvanic cell का practical example?
Ans: Battery।
Q23. EMF positive होना क्यों जरूरी है?
Ans: Reaction spontaneous होने के लिए।
Q24. Galvanic cell diagram क्यों important है?
Ans: Board exams में marks मिलते हैं।
Q25. Galvanic cell पढ़ने का best source?
Ans: gurugyanam.online
