11.3/11.4 Elektrochemische en brandstofcellen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

11.3/11.4 

Elektrochemische en brandstofcellen

Deze les

• Uitleg elektrochemische cel/applet
• Lezen 11.3
• Maken 31, 32, 34, 35
• Uitleg brandstofcel
• Lezen 11.4
• Maken 38, 39, 42, 43, 45

Leerdoelen

• Je leert wat een elektrochemische cel is en hoe deze is opgebouwd.
• Je kunt een schematische tekening maken van een elektrochemische cel, daarbij de verschillende onderdelen benoemen, aangeven wat de negatieve/positieve elektrode is en de richting van de elektronen- en ionenstroom aangeven.
• Je kunt de halfreacties en de totale redoxreactie opstellen van de reactie die plaatsvindt in een elektrochemische cel.

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.

www.physics-chemistry-interactive-flash-animation.com

Elektronenstroom

• Elektronen verplaatsen door geleidende draad.
• Reductor = negatieve elektrode: er ontstaan hier elektronen (elektronen zijn negatief geladen).
• Oxidator = positieve elektrode: elektronen worden opgenomen, waardoor tekort aan elektronen ontstaat.
• Elektronen verplaatsen zich van negatieve pool naar positieve pool: van een overschot naar een tekort.

Ionenstroom

• Ionen verplaatsen zich door de zoutbrug.
• De zoutbrug zorgt voor een gesloten stroomkring.
• In de halfcellen ontstaat een tekort aan positieve of negatieve ionen, terwijl dit gelijk zou moeten blijven. De ionen uit de zoutbrug vullen het tekort aan.

Vergroot de zoutbrug in de applet om de ionenstroom te zien.

Aan de slag

• Lezen 11.3
• Maken 31, 32, 34, 35

Brandstofcel

• 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.

Aan de slag

• Lezen 11.4
• Maken 38, 39, 42, 43, 45