Samenvatting Chemie Overal 6 vwo hoofdstuk 18 - Scheikunde

18.1 elektrochemische cel
Elektrochemische cellen= verzamelnaam voor batterijen en accu’s, deze cellen zetten
via redoxreacties chemische energie om in elektrische energie.
-reductor en oxidator maken niet direct contact
-2 reactievaten:
1. waar de reactie van de oxidator verloopt
2. waar de reactie van de reductor verloopt
Dit zijn halfcellen, deze kun je verbinden via stroomdraden en een zoutbrug.
Elektronische apparatuur plaatsen in de stroomdraad zorgt ervoor dat je gebruik kunt
maken van de elektronenstroom.
Zo ziet een elektrochemische cel eruit:
De rode en blauwe staaf zijn de elektrode, de gele brug is de zoutbrug.




Wat gebeurt er in zo’n elektrochemische cel?:
-in de linker halfcel, vindt de reactie van de reductor plaats, komen elektronen vrij-> de
elektrode is –
-de elektronen die vrijkomen bij de reactie van de reductor stromen via de stroomdraad
naar de rechter halfcel, vindt de reactie van de oxidator plaats
-de oxidator neemt daar aan de elektrode elektronen op, de elektrode is +

De twee vaten zijn verbonden met een zoutbrug, anders kan er geen stroom lopen omdat
er dan geen gesloten stroomkring is. In de zoutbrug zit namelijk een zout opgelost,
elektrolyt. De ionen van deze elektrolyt zorgen voor de stroomgeleiding:
-de – ionen bewegen in dezelfde richting als de elektronen, de + ionen bewegen in
tegengestelde richting
Dit is zo omdat als de oxidator elektronen opneemt er een overschot ontstaat aan
negatieve lading. Oplossingen moeten evenveel negatieve als positieve lading bevatten,
hierdoor gaan er positieve ionen via de zoutbrug naar de oxidator en negatieve ionen
naar de reductor.

, Er kan ook gebruik gemaakt worden van een membraan i.p.v. een zoutbrug. Dit
membraan laat selectief deeltjes door en is er daardoor stroomgeleiding mogelijk
zonder dat de oxidator en reductor in contact komen met elkaar.

Hoe weet je of en redoxreactie verloopt?:
-bepaal het verschil tussen de standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en de
reductor, ΔV0
Om elektrische apparaten te laten werken moet het verschil groot genoeg zijn.
Het verschil tussen de standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en die van de
reductor bij een elektrochemische cel is de bronspanning.

18.2 Batterij en brandstofcel
Een accu is een toepassing van de elektrochemische cel, net zoals bijvoorbeeld een
batterij.
Werking van een batterij:
-de reductor en oxidator zijn hier gescheiden met een zoutbrug.
-de oxidator neemt elektronen op, de binnenkant is hier de positieve elektrode
-de reductor staat elektronen af, de buitenkant is hier de negatieve elektrode

Opladen van een batterij:
-de reacties van de stroomleveringen verlopen in omgekeerde richting, de
reactieproducten moeten daarom tijdens de stroomlevering bij de elektroden blijven.
Hoe laad je een batterij opnieuw op:
-verbind de batterij met een externe spanningsbron, deze spanning moet groter zijn dan
de spanning van de batterij. Hierdoor verlopen de reacties in de batterij in omgekeerde
richting.
Elektrolyse= proces waarbij reacties onder invloed van elektrische stroom verlopen

Als vervanging van de accu’s zijn er brandstofcellen. Die kunnen meer energie
bevatten. Het is een elektrochemische cel waarbij in de ene halfcel continu zuurstof
(oxidator) wordt geleid. In de andere halfcel reageert een brandstof (reductor).

18.3 Accu’s en duurzaamheid
Energiedichtheid: de energie die per kg accu kan worden geleverd.
-Voor vervoersmiddelen speelt de energiedichtheid een grote rol, die moet zo hoog
mogelijk zijn. Anders moeten ze veel accu’s meenemen en dat kost ruimte en veel extra
massa.
Fossiele brandstoffen hebben een grote energiedichtheid.
Alternatieve energiebronnen kunnen worden opgeslagen in accu’s, de energiedragers.
Accu’s hebben vergeleken met fossiele brandstoffen een lage energiedichtheid.