Scheikunde H18
18.1 Elektrochemische cel
Stroom uit stoffen
Elektrochemische cellen (batterijen en accu’s) zetten via redoxreacties chemische energie
om in elektrische energie. Hierbij heb je twee reactievaten (halfcellen), één voor de reactie
van de reductor en één voor de reactie van de oxidator. in deze halfcellen bevinden zich
elektroden, de halfcel waar de reductor in zit is de negatieve elektrode en de halfcel met de
oxidator is de positieve elektrode. De elektronen die vrijkomen bij de reactie van de
reductor gaan via een stroomdraad naar de andere halfcel:
LET OP: er moet altijd een lijn staan van de oplossing, anders is het niet duidelijk dat er een oplossing aanwezig
is in de halfcellen
Dankzij de zoutbrug is de stroomkring gesloten en loopt er dus een stroom. In de zoutbrug
zit een opgeloste zout (elektrolyt), de ionen hierin zorgen voor stroomgeleiding.
De oxidator neemt elektronen op waardoor er een overschot aan negatieve lading ontstaat,
bij de halfcel van de reductor ontstaat juist een tekort aan negatieve lading. Een oplossing
moet echter evenveel positieve als negatieve ladingen bevatten (het moet neutraal zijn),
daarom gaan de negatieve ionen in de zoutbrug naar de reductor halfcel en de positieve
ionen naar de oxidator halfcel.
In plaats van een zoutbrug kan ook gebruik worden gemaakt van een membraan dat
selectief deeltjes doorlaat.
Bronspanning
het verschil in standaardelektrodepotentiaal tussen twee halfreacties noem je de
bronspanning.
Voorkennis:
Verschil in standaardelektrodepotentiaal:
ΔVo = Vo(oxidator) - Vo (reductor)
Aflopende redoxreactie: Vo is groter dan of gelijk aan 0,3 V
Evenwichtsreactie: Vo is tussen de 0,3 en -0,3 V
Reactie verloopt niet: Vo is kleiner dan -0,3 V
Let op:
SO42- en NO3- zijn als ze afkomstig zijn van zouten geen oxidator of reductor, ze reageren dus
niet in een redox reactie.
Bij redoxreacties zal bij O2 als oxidator geen H2O2 ontstaan tenzij het staat vermeld.
18.1 Elektrochemische cel
Stroom uit stoffen
Elektrochemische cellen (batterijen en accu’s) zetten via redoxreacties chemische energie
om in elektrische energie. Hierbij heb je twee reactievaten (halfcellen), één voor de reactie
van de reductor en één voor de reactie van de oxidator. in deze halfcellen bevinden zich
elektroden, de halfcel waar de reductor in zit is de negatieve elektrode en de halfcel met de
oxidator is de positieve elektrode. De elektronen die vrijkomen bij de reactie van de
reductor gaan via een stroomdraad naar de andere halfcel:
LET OP: er moet altijd een lijn staan van de oplossing, anders is het niet duidelijk dat er een oplossing aanwezig
is in de halfcellen
Dankzij de zoutbrug is de stroomkring gesloten en loopt er dus een stroom. In de zoutbrug
zit een opgeloste zout (elektrolyt), de ionen hierin zorgen voor stroomgeleiding.
De oxidator neemt elektronen op waardoor er een overschot aan negatieve lading ontstaat,
bij de halfcel van de reductor ontstaat juist een tekort aan negatieve lading. Een oplossing
moet echter evenveel positieve als negatieve ladingen bevatten (het moet neutraal zijn),
daarom gaan de negatieve ionen in de zoutbrug naar de reductor halfcel en de positieve
ionen naar de oxidator halfcel.
In plaats van een zoutbrug kan ook gebruik worden gemaakt van een membraan dat
selectief deeltjes doorlaat.
Bronspanning
het verschil in standaardelektrodepotentiaal tussen twee halfreacties noem je de
bronspanning.
Voorkennis:
Verschil in standaardelektrodepotentiaal:
ΔVo = Vo(oxidator) - Vo (reductor)
Aflopende redoxreactie: Vo is groter dan of gelijk aan 0,3 V
Evenwichtsreactie: Vo is tussen de 0,3 en -0,3 V
Reactie verloopt niet: Vo is kleiner dan -0,3 V
Let op:
SO42- en NO3- zijn als ze afkomstig zijn van zouten geen oxidator of reductor, ze reageren dus
niet in een redox reactie.
Bij redoxreacties zal bij O2 als oxidator geen H2O2 ontstaan tenzij het staat vermeld.
