Accu's en brandstofcellen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Redoxreactie

herhaling en uitbreiding

(redoxreactie, elektrochemische cellen, batterijen/accu's, hybride auto's)

Redoxreacties

• Reactie waarbij elektronen (e-) worden overgedragen.
• Altijd minimaal twee deeltjes aanwezig:

• Soms reageren meerdere deeltjes samen als oxidator of reductor.
• Binas tabel 48.
• Voorbeelden: roesten/corrosie, verbranding, reacties in de batterij.

• Oxidator: neemt elektronen op
• Reductor: staat elektronen af

Oxidator

• Neemt elektronen op
• Elektronenacceptor
• Linkerkolom Binas 48
• Sterkste oxidator links bovenin (F2)
• Voorbeeld chloor:

Cl2 (g) + 2 e- -> 2 Cl-

Reductor

• Staat elektronen af
• Elektronendonor
• Rechterkolom Binas 48
• Sterkste reductor rechts onderin (Li)
• Voorbeeld ijzer:

Fe (s) -> Fe2+ + 2 e-

Redoxkoppels

Voorbeeld chloor: Cl2 + 2 e- -> 2 Cl-

• In het voorbeeld is chloor oxidator (neemt e- op).
• Er ontstaat Cl-, dit is een reductor.
• Cl2 en Cl- noemen we samen een redoxkoppel.
• In Binas 48 staan veel voorkomende redoxkoppels.

Redoxreacties herkennen

Voorbeeld: 2 Na (s) + Cl₂ (g) -> 2 NaCl (s)

• Na (s) voor de pijl heeft geen lading, na de reactie is dit Na+ geworden (in een zout).
• Cl₂ (g) voor de pijl heeft geen lading, na de reactie is dit Cl- geworden.
• Na heeft dus een elektron afgestaan aan Cl2.
• Na is reductor, Cl2 is oxidator.

Halfreacties

• Elke redoxreactie bestaat eigenlijk uit 2 halve reacties: 1 van de oxidator en 1 van de reductor.
• Dit geven we weer in halfreacties (Binas 48).
• Twee halfreacties (red en ox) geven de totaalreactie.

Sterkte oxidatoren/reductoren

• Redoxreactie vindt plaats als sterkste oxidator hoger staat dan de sterkste reductor.
• "Bergafwaarts" = reactie verloopt wel.
• "Berg op" = geen reactie.
• Zie volgende slide.

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.

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.

Milieu

• oplaadbare batterijen en recycling
• delven van grondstoffen voor batterijen 
• energie/massaverhouding

Hybride

•  Zowel elektrische als chemische energie
• actieradius: maximale afstand op volle tank/accu

Energiekwaliteit

•  opslag- en bewaarmogelijkheid
• omzetting in andere soorten energie
• vorming uit andere energiesoorten

Stookwaarde

•  is een maat voor de hoeveelheid energie van een brandstof
• C/H verhouding:
• hoe hoger, hoe gunstiger voor hoeveelheid energie
• hoe hoger, hoe meer CO2 

Huiswerk

•  lees en leer H11
• maak opgaven 31 t/m 39