module6,7 - elektrochemische cel

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Wat moet een stof bevatten om stroom te kunnen geleiden

1. Geladen deeltjes
2. Bewegende atomen
3. Vrij bewegende geladen deeltjes
4. Een batterij

wat is stroom en wat is redox

stroom:  doorstroming van elektronen. 

Redox: overdracht van elektronen (en dus ook doorstroming)

Hierna een filmpje van een redox reactie "op afstand" 

filmpje: Daniell cel

1836: (de eerste 'batterij') 

door John Frederic Daniell

redox is elektronen overdracht.

Door de halfreacties "op afstand" te laten plaatsvinden bewegen de elektronen door de draad = stroom

Bekijk het volgende filmpje om goed te kunnen zien wat er op micro niveau gebeurd.  

Noteer de halfreacties.

Welk deeltje zal als reductor reageren in de redoxreactie?

1. Zn
2. Cu
3. Zn​2+​​
4. Cu​2+​​

Welk deeltje zal als oxidator reageren in de redoxreactie?

1. H​2​​​​​O
2. SO​4​2−​​
3. Zn​2+​​
4. Cu​2+​​

De halfcel van de reductor én de halfcel van de oxidator in de Daniell cel

De reductor en oxidator zijn van elkaar gescheiden en kunnen dus niet direct elektronen aan elkaar overdragen. De halfcellen zijn met elkaar verbonden, waardoor de elektronen toch, via een omweg, indirect kunnen worden doorgegeven. De elektronen stromen dan...

1. via de zoutbrug van de Zn-elektrode naar de Cu-elektrode
2. via de zoutbrug van de Cu-elektrode naar de Zn-elektrode
3. via de stroomdraad van de Zn-elektrode naar de Cu-elektrode
4. via de stroomdraad van de Cu-elektrode naar de Zn-elektrode

bekijk de video op de volgende slide

Maak de volgende zin af:

In een batterij verplaatsen e⁻ zich .....

1. door de zoutbrug
2. door de draad
3. door de oplossing
4. door een membraan

De ionen in een batterij verplaatsen zich door :

1. De elektrode
2. De stroomdraad
3. De zoutbrug
4. Het compartiment

De ionen uit de zoutbrug zorgen dus voor de compensatie van de ladingsverschuiving. Om de stroomkring te sluiten en een stroom te laten lopen, bewegen de...

1. kaliumionen uit de zoutbrug naar de linker halfcel
2. kaiiumionen uit de zoutbrug naar de rechter halfcel
3. nitraat-ionen uit de zoutbrug naar de linker halfcel
4. nitraat-ionen uit de zoutbrug naar de rechter halfcel

Een batterij of elektrochemische cel heeft twee polen: een + pool en een - pool. Maar welke is de + pool en welke is de - pool in de Daniell cel?

1. de elektrode waar de reductor reageert is de + pool
2. de elektrode waar de oxidator reageert is de + pool
3. de Zn elektrode is de - pool
4. de Cu elektrode is de - pool

paragraaf 6.7 elektrochemische cel

Andere naam is batterij.

redox reactie met twee halfcellen van elkaar gescheiden

halfcel 1 is halfreactie met oxidator en een elektrode

halfcel 2 is halfreactie met reductor en een elektrode

elektronen gaan via de draad van red naar oxidator

elektrode van reductor is negatief

stroomkring is rond door ionen in zoutbrug

tot slot de afsluitende opdracht bestaande uit 4 vragen

Cel met ijzer(III)chloride en waterstofsulfide

Met behulp van ijzer(III)chloride en waterstofsulfide kan als volgt een elektrochemische cel worden gebouwd.

• In bekerglas A, gevuld met een ijzer(III)chloride-oplossing, wordt een koolstofelektrode geplaatst.

• In bekerglas B, gevuld met gedestilleerd water, wordt ook een koolstofelektrode geplaatst.

• Bekerglazen A en B worden verbonden door een zoutbrug.

• Nadat beide elektroden via een gevoelige voltmeter met elkaar zijn verbonden, wordt een regelmatige stroom waterstofsulfidegas door het water in bekerglas B geleid.

De volgende vragen (1 tm 4) gaan over deze elektrochemische (brandstof)cel...

1) Waarvoor dient de zoutbrug?
2 antwoorden

1. Om elektronen door te laten stromen
2. Om een gesloten stroomkring te krijgen
3. Aanvoer van reagerende stoffen
4. Om ionen door te laten stromen

2) Schrijf in je schrift de halfreacties en de somreactie die verlopen in deze elektrochemische cel. Upload een foto van je uitwerking.

3) In welk bekerglas bevindt zich de positieve elektrode

1. Bekerglas A
2. Bekerglas B

Teken de opstelling in je schrift

Noteer in deze opstelling de volgende nummers op de juiste plek. Voeg een foto toe op de volgende slide.

1. plus-pool
2. min-pool
3. zoutbrug
4. voltmeter
5. invoer waterstofsulfidegas

6. koolstofelektrode (2x)

7. ijzer(III)chloride-oplossing

8. gedestilleerd water

4) Upload een foto van je getekende opstelling met de cijfers 1 tm 8 erin.

Extra: vast vooruit lopen op paragraaf 6,9

verschil tussen elektrochemisch cel en brandstofcel

geen zoutbrug maar een semi permeabel membraam