10.4 Elektrochemische cellen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

10.4 Elektrochemische cellen

Toepassing van redoxreacties

Lesdoel

De werking van een elektrochemische cel

Wat er op microniveau in batterijen gebeurt

Hoe elektrolyse gebruikt wordt om batterijen op te laden

Wat een brandstofcel is

Elektrochemische cel

• Batterij of accu
• Oxidator en reductor bevinden zich
  apart van elkaar, maar zijn verbonden
  via een stroomdraad en een zoutbrug/membraan.
• Beweging van ionen en elektronen zorgt voor een elektrische stroom.
• Elektrode waar oxidator reageert = positieve elektrode
• elektrode waar reductor reageert = negatieve elektrode
• elektronen gaan altijd van - naar + !!! Van red naar ox!!

Daniell cel

Eerste elektrochemische cel

Batterijen

zinken omhulsel = reductor =
negatieve elektrode

koolstof = positieve elektrode. staat
in contact met oxidator bruinsteen

Oplaadbare batterijen

reactieproducten die zijn ontstaan, worden weer omgezet in beginstoffen. Dit is ELEKTROLYSE

(omgekeerde van elektrochemische cel)

vb. auto-accu: 2 loodplaten (1 is bedekt met PbO₂) in bak met zwavelzuur-oplossing

Brandstofcel

• Kleiner en lichter en kunnen meer
  energie bevatten
• Elektrochemische cel met
  voortdurende aanvoer van reagerende stoffen 

• Ox: O2 + 4 H+ + 4 e- -> 2 H2O
• Red: H2 -> 2 H+ + 2 e- (2x)
• Totaal: 2 H2 + O2 -> 2 H2O

H+ tegen elkaar wegstrepen.

Ox: zuurstof
Red: waterstof, methaan of methanol

Waterstof verkrijgen: fossiele brandstoffen verbranden (niet duurzaam!) of elektrolyse van water

Aantekening