11.3/11.4 Elektrochemische en brandstofcellen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

11.3/11.4 

Elektrochemische cel en brandstofcel

Deze les

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

Leerdoelen

• Je weet wat een elektrochemische cel/brandstofcel is, je weet hoe deze is opgebouwd en wat de functie van de verschillende onderdelen is.
  
• Je kunt in een opstelling van een elektrochemische cel/brandstofcel aangeven welke redoxreactie zal verlopen, wat de positieve en negatieve pool is, je kunt de richting van de elektronen door de stroomdraad aangeven en je kunt de richting van de ionen door het elektrolyt/membraan/zoutbrug aangeven.

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, 43, 45