§9.3 Chemische cellen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

VWO 5 SK

woe 9 feb 

Zorg dat je je gemaakte HW voor je hebt liggen! 

HW bespreking (invullen/foto uploaden)

§9.2: herhaling redoxreacties opstellen

+ uitleg corrosie

§9.3 uitleg chemische cel 

Geef de totale redoxreactie mbv halfreacties van de reactie tussen oxaalzuur-opl (H2C2O4) en aangezuurde kaliumchloraat-oplossing. Tip: tab.66b

vr 11a: Geef mbv halfreacties de vergelijking vd reactie tussen koper en een salpeterzuuropl. Tijdens het uitbijten van de koperen plaat ontstaat NO2(g).

b Geef aan waarom bij het etsen van een koperplaat een salpeterzuuroplossing wordt gebruikt en geen zoutzuur.

1. zoutzuur is een te zwakke oxidator
2. zoutzuur is een te zwakke reductor
3. deze vraag snapte ik niet

toelichting

Het salpeterzuur reageert hier als oxidator (zie vraag 11a) en koper als reductor. 

Zoutzuur zou dus ook als oxidator moeten reageren. Echter als je zoutzuur hebt (H⁺ en Cl^-), dan is alleen H⁺ het deeltje dat als oxidator reageert (U_o = 0 V) en dat is te zwak om met Cu als reductor (U_o = 0,34 V) te reageren. 

c Geef mbv halfreacties de vergelijking van de reactie tussen koper en een ijzer(III)chlorideopl.

Antwoord

Bespreking HW

vr 11, 13, 16, 17A

Vr 13:

In een vaatwasser heerst tijdens het wassen een sterk basisch milieu.

Leg met behulp van een redoxreactie uit waarom aluminium pannen niet in de vaatwasser mogen.

vr 16

Een containerschip is moeilijk te beschermen tegen roest. Ondanks de verf kan niet worden voorkomen dat tijdens het afmeren, laden en lossen beschadigingen optreden. Inspectie van het gedeelte onder water is lastig, net als tussentijds bijverven. Tegelijkertijd ligt het schip constant in zout water, dat de roestvorming versnelt. Om roesten van de ijzeren romp te voorkomen, worden vooral rond de koperen schroef blokken aluminium geplaatst. Deze blokken worden als ‘opofferingsmetaal’ ingezet.

a Leg mbv halfreacties uit hoe het opofferingsmetaal Al zijn doet.

antwoord

b Leg de term opofferingsmetaal uit.

toelichting

De aluminium blokken worden opgeofferd om het schip tegen corrosie te beschermen.

1) Het koper van de schroef is edeler(slechtere reductor) dan het ijzer van de romp. De romp zal daarom rond de schroef als opofferingsmetaal van de schroef fungeren.

2) Door het draaien van de schroef wordt extra zuurstof het zeewater in geslagen en dus reageert het daar eerder dan elders onder aan het schip.

vr 17A

Voor het maken van lithium-ionaccu’s voor in elektrische auto’s zijn grote hoeveelheden lithium nodig. Veel van dit lithium wordt gewonnen in zoutmijnen in Zuid-Amerika. Daarbij worden lithiumzouten in een aantal stappen omgezet tot een lithiumcarbonaatoplossing. Daarna wordt dit met behulp van zoutzuur omgezet tot een oplossing van lithiumchloride (reactie 1). Na het indampen van de lithiumchlorideoplossing (reactie 2) wordt het lithiumchloride gesmolten en ontleed (reactie 3).

a) Geef bij de reacties aan of het een redoxreactie, een zuur-basereactie of een andere type reactie betreft.

Vr. 17

Voor het maken van lithium-ionaccu’s voor in elektrische auto’s zijn grote hoeveelheden lithium nodig. Veel van dit lithium wordt gewonnen in zoutmijnen in Zuid-Amerika. Daarbij worden lithiumzouten in een aantal stappen omgezet tot een lithiumcarbonaatoplossing. Daarna wordt dit met behulp van zoutzuur omgezet tot een oplossing van lithiumchloride (reactie 1). Na het indampen van de lithiumchlorideoplossing (reactie 2) wordt het lithiumchloride gesmolten en ontleed (reactie 3).

a) Geef bij de reacties aan of het een redoxreactie, een zuur-basereactie of een andere type reactie betreft.

1. zuur-base
2. redox
3. anders

1. zuur-base
2. redox
3. anders

1. zuur-base
2. redox
3. anders

toelichting

Bij reactie 1 is er overdracht van een H+ van H3O+ naar CO32-  . Het is dus een zuur-base reactie.

Bij reactie 2 verandert de lading van de deeltjes voor en na de pijl niet. Het is dus geen redox. Het is ook geen zuur-base reactie, want er is geen overdracht van een H+. Het betreft hier een indampvergelijking.

Bij reactie 3 reageert Li+ tot Li(s) en Cl– wordt Cl2(g). Er is dus overdracht van elektronen van Cl– naar Li+. Het is dus een redoxreactie.

§9.3 Chemische cellen

• Je zorgt dat de halfreactie vd oxidator niet in hetzelfde bakje plaats vindt als de halfreactie van de reductor
• De electronen die vrijkomen bij de reductor laat je via een draadje (met evt een lamp) naar het bakje van de oxidator lopen.
• electronen die door een draadje bewegen = stroom!

weektaak:

lezen 9.3 + maken vraag 18, 19, 23