एलिंघम आरेख को ध्यान में रखते हुए निम्नलिखित में से कौन-सी धातु का उपयोग ऐलुमिना के अपचयन में किया जा सकता है ?

अवधारणा:

एलिंघम आरेख -

• इसका उपयोग धातु ऑक्साइड और धातु सल्फाइड के मूल्यांकन में किया जाता है।
  यह गिब्स मुक्त ऊर्जा और तापमान के बीच एक भूखंड होते है।
• एलिंघम का आरेख धातु ऑक्साइड के निर्माण के लिए एक कम करने वाले एजेंट को चुनने की प्रक्रिया को आसान बनाता है।
• जैसे, ΔG^o = ΔH^o - TΔS^o -
  • यदि ΔG^o = -ve, अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त होती है।​
  • Iयदि f  ΔGo = 0, संतुलन की स्थिति।
  • यदि ΔGo = +ve,अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त होगी।
• इस प्रकार, इसका उपयोग अयस्क की कमी की व्यवहार्यता खोजने के लिए किया जाता है।

व्याख्या:

एलिंघम आरेख  ΔG^o और T के बीच का एक भूखंड होता है जैसा कि दिया गया है -

• चूंकि ΔG^o मान एक रासायनिक  की व्यवहार्यता देता है।
•  ΔG^o का मान जितना अधिक ऋणात्मक होगा, अभिक्रिया उतनी ही अधिक व्यवहार्य होगी।
• दिए गए आरेख में, हम देख सकते हैं कि  ΔG^o = -1050 पर ऐलुमिनियम ऑक्साइड का निर्माण होता है।
• साथ ही, हम देख सकते हैं कि MgO के लिए ΔG^o का मान ≈ -1100 है, वह रेखा जिसके लिए एल्यूमिना के लिए रेखा के ठीक नीचे स्थित होते है। अन्य धातु ऑक्साइड कम ΔG^o मान पर बनते हैं।
• चूँकि Mg का ΔG^o मान अधिक ऋणात्मक होता है, इसलिए इसमें ऑक्साइड बनाने की प्रवृत्ति अधिक होती है।
• इसलिए, एल्यूमिना के साथ Mg अभिक्रिया करने से एल्यूमिना कम होने की संभावना अधिक होती है क्योंकि Mg, Al की तुलना में अधिक अभिक्रियशील होता है।

जो धातु 'Al' से अधिक क्रियाशील है, वह एल्यूमिना को अपचयित कर सकती है, वह 'Mg' होती है।

अतः सही उत्तर विकल्प 4 है।