16.2 en 16.3

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Lesopzet 16.2

1. vragen t/m 7

2. uitleg opgave 9

3. maken en nakijken opgave 10 t/m 13

4. Opstellen halfreacties

5. zie ELO! Li sterkste reductor op aarde (zie mobiel en grasmaaier van mef!)!

6. Foto’s actualiteit 

Leg 13 ook uit

Lesopzet 16.3

• Vragen t/m 13? 13 uitgelegd op het bord 
  
• Informatie -> LP 1 van 16.3 door mevrouw Veldstra -> stukje lezen
  
• Maken en nakijken opgave 14 t/m 18
  

Hoe verplaatsen ionen zich in een oplossing 15b?

• Zelf opstellen halfreactie check
  

Energie kun je opslaan via:

Fossiele energiedragers zoals aardolie, aardgas, steenkool en bruinkool.

Een accu of batterij.

Maar er zijn nog meer opties....

Loodaccu

De accu bestaat uit een plaat lood, Pb(s) en een plaat lood(IV)oxide, PbO₂ (s).

 

Deze platen staan in verdund zwavelzuur dat als elektrolyt dient (en ook meereageert).

Als de accu stroom moet leveren, werkt de loodplaat als reductor en en lood(IV)oxideplaat als oxidator

Halfreacties accu

Reductor: Pb(s) --> Pb²⁺(aq) + 2e^-

Oxidator: PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + 2e- --> Pb²⁺ + 2H₂O(l)

Halfreacties accu

Reductor: Pb(s) --> Pb²⁺(aq) + 2e-

Oxidator: PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + 2e- --> Pb²⁺ + 2H₂O(l)

Het ontstane Pb²⁺ gaat met de sulfaationen uit het zwavelzuur reageren waarbij vast loodsulfaat ontstaat.

Pb²⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) --> PbSO₄ (s)

Halfreacties accu

Reductor: Pb(s) --> Pb²⁺(aq) + 2e-

Oxidator: PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + 2e- --> Pb²⁺ + 2H₂O(l)

Het ontstane Pb²⁺ gaat met de sulfaationen uit het accuzuur reageren waarbij vast loodsulfaat ontstaat.

Pb²⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) --> PbSO₄ (s)

De uiteindelijke halfreactie voor de reductor wordt dan:

Pb (s) + SO₄^2-(aq) --> PbSO₄ (s) +2e-

Reductor: Pb(s) --> Pb²⁺(aq) + 2e-

Oxidator: PbO₂(s) + 4H⁺(aq) + 2e- --> Pb²⁺ + 2H₂O(l)

Het ontstane Pb²⁺ gaat met de sulfaationen uit het accuzuur reageren waarbij vast loodsulfaat ontstaat.

Pb²⁺ (aq) + SO₄^2- (aq) --> PbSO₄ (s)

reductor: Pb (s) + SO₄^2-(aq) --> PbSO₄ (s) +2e^-

oxidator: PbO₂ (s) + 4H⁺ (aq) +SO₄^2- (aq) + 2e^---> PbSO₄ (s) + 2H₂O

Loodaccu

De reacties tijdens stroomlevering:

+ pool  

PbO₂(s) + 4H⁺ + SO₄^2- + 2e^-  --> PbSO₄ + 2H₂O 

- pool  

Pb(s) + SO₄^2-  -->   PbSO₄ + 2e^-

De reacties tijdens het opladen zijn precies omgekeerd aan de reacties tijdens stroomleveren. 

 

Oplaadbare batterij

• Dit is geen oplaadbare batterij
• De zinkionen lossen op in het elektrolyt en zitten niet meer bij de elektrode
• Om een batterij op te laden verlopen de reacties in omgekeerde richting
• Reactieproducten moeten bij elektrode blijven

Oplaadbare batterij: NiMH-batterij

• De reactieproducten blijven vast of zitten in de zoutbrug
• De zoutbrug is een gel van kaliumhydroxide (KOH)

Lijkt op een brandstofcel en een elektrochemische cel.

• Electroden alleen voor geleiding
  
• Twee vloeistoffen gescheiden door een semi-permeabel membraan
  
• De vloeistoffen circuleren in hun eigen reservoir

 

De redox-flow accu

Lijkt op een brandstofcel en een elektrochemische cel.

• Electroden alleen voor geleiding
  
• Twee vloeistoffen gescheiden door een semi-permeabel membraan
  
• De vloeistoffen circuleren in hun eigen reservoir
• De uitwisseling van ionen gaat via het membraan
• REDOX reactie levert de stroom

Voordeel: Geen vaste platen die meedoen, alleen vloeistoffen → levensduur +++

Nadeel: Grotere electrolyte tank geeft meer energie opslag

 

De redox-flow accu

Lees uit 16.3 pagina 50 en 51

Wat lees je erover? 

Aan de slag

Maak 14 t/m 18 

Hoe verplaatsen ionen zich in een oplossing 15b?

Maak de onderstaande halfreactie compleet
MnO2 → Mn2+