HOOFDSTUK 18
18.1 Elektrochemische cel
Voor batterijen en accu's gebruik je in de scheikunde de verzamelnaam elektrochemische
cellen.
Deze cellen zetten via redoxreacties chemische energie om in elektrische energie.
Bij elektrochemische cellen maken de oxidator en reductor geen rechtstreeks contact. Er zijn
2 reactievaten:
1) Waarin de reactie van de oxidator verloopt en 1) Waarin de reactie van de reductor
verloopt.
→ Deze twee reactievaten, half cellen genaamd. kun je verbinden via stroomdraden en
een zogenaamde zoutbrug.
- Aan de kant van de reductor: negatieve elektrode
- Aan de kant van de oxidator: positieve elektrode
De twee reactievaten zijn ook nog verbonden door een zoutbrug.
In de zoutbrug zit een zout opgelost, de elektrolyt
→ De elektronen van de elektrolyt zorgen voor de stroomgeleiding.
In plaats van een zoutbrug wordt ook gebruik gemaakt van een membraan. Het membraan
laat selectief deeltjes door waardoor stroomgeleiding mogelijk is en oxidator en reductor toch
geen rechtstreeks contact hebben.
Het verschil tussen de standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en die van de reductor
Δ V 0 noem je de bronspanning.
18.2 Batterij en brandstofcel
Bij het opladen van een batterij verlopen de reacties van de stroomlevering in omgekeerde
richting.
↳Daarom moeten bij een oplaadbare batterij de reactieproducten tijdens de
stroomlevering bij de elektrode blijven.
● Het proces, waarbij reacties onder invloed van elektrische stroom verlopen, noem je
elektrolyse.
→ Alle stoffen links en rechts van de pijl zijn vast of komen voor in de zoutbrug →
daardoor blijven de stoffen die bij de reacties zijn betrokken op hun plaats en
kan de batterij vaak worden opgeladen.
Een brandstofcel is een elektrochemische cel waarbij in de ene halfcel continu zuurstof, de
oxidator, wordt geleid. In de andere halfcel reageert een brandstof, dit is de reductor.
18.3 Accu's en duurzaamheid
De energie per kilogram of per liter van een energiedrager noem je de dichtheid.
↳ De kwaliteit van energie is het nuttig gebruikte deel van de energie
Alternatieve brandstoffen:
- Biobrandstof: + Geen netto CO 2 uitstoot, - concurrentie landbouw voor
voedingsgewassen, - kappen regenwoud
- CNG: + minder CO 2 uitstoot, - fossiele brandstof
- Gas uit mest
- Elektriciteit
! Water is geen energiebron, maar een energiedrager.
● Bij de keuze van een energiedrager of -bron spelen veel factoren een rol, zoals
energiedichtheid, de kwaliteit van de energie en de duurzaamheid van de
energiedrager of -bron.
18.4 Energietransitie
Een generator is een reusachtige dynamo, die de bewegingsenergie van de turbine dmv
magneten en spoelen omzet in elektriciteit. (natuurkundig verband: Magneetvelden)
18.1 Elektrochemische cel
Voor batterijen en accu's gebruik je in de scheikunde de verzamelnaam elektrochemische
cellen.
Deze cellen zetten via redoxreacties chemische energie om in elektrische energie.
Bij elektrochemische cellen maken de oxidator en reductor geen rechtstreeks contact. Er zijn
2 reactievaten:
1) Waarin de reactie van de oxidator verloopt en 1) Waarin de reactie van de reductor
verloopt.
→ Deze twee reactievaten, half cellen genaamd. kun je verbinden via stroomdraden en
een zogenaamde zoutbrug.
- Aan de kant van de reductor: negatieve elektrode
- Aan de kant van de oxidator: positieve elektrode
De twee reactievaten zijn ook nog verbonden door een zoutbrug.
In de zoutbrug zit een zout opgelost, de elektrolyt
→ De elektronen van de elektrolyt zorgen voor de stroomgeleiding.
In plaats van een zoutbrug wordt ook gebruik gemaakt van een membraan. Het membraan
laat selectief deeltjes door waardoor stroomgeleiding mogelijk is en oxidator en reductor toch
geen rechtstreeks contact hebben.
Het verschil tussen de standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en die van de reductor
Δ V 0 noem je de bronspanning.
18.2 Batterij en brandstofcel
Bij het opladen van een batterij verlopen de reacties van de stroomlevering in omgekeerde
richting.
↳Daarom moeten bij een oplaadbare batterij de reactieproducten tijdens de
stroomlevering bij de elektrode blijven.
● Het proces, waarbij reacties onder invloed van elektrische stroom verlopen, noem je
elektrolyse.
→ Alle stoffen links en rechts van de pijl zijn vast of komen voor in de zoutbrug →
daardoor blijven de stoffen die bij de reacties zijn betrokken op hun plaats en
kan de batterij vaak worden opgeladen.
Een brandstofcel is een elektrochemische cel waarbij in de ene halfcel continu zuurstof, de
oxidator, wordt geleid. In de andere halfcel reageert een brandstof, dit is de reductor.
18.3 Accu's en duurzaamheid
De energie per kilogram of per liter van een energiedrager noem je de dichtheid.
↳ De kwaliteit van energie is het nuttig gebruikte deel van de energie
Alternatieve brandstoffen:
- Biobrandstof: + Geen netto CO 2 uitstoot, - concurrentie landbouw voor
voedingsgewassen, - kappen regenwoud
- CNG: + minder CO 2 uitstoot, - fossiele brandstof
- Gas uit mest
- Elektriciteit
! Water is geen energiebron, maar een energiedrager.
● Bij de keuze van een energiedrager of -bron spelen veel factoren een rol, zoals
energiedichtheid, de kwaliteit van de energie en de duurzaamheid van de
energiedrager of -bron.
18.4 Energietransitie
Een generator is een reusachtige dynamo, die de bewegingsenergie van de turbine dmv
magneten en spoelen omzet in elektriciteit. (natuurkundig verband: Magneetvelden)
