Samenvatting scheikunde H18
Paragraaf 1 elektrochemische cel
Elektrochemische cel is een verzamelnaam voor batterijen en accu’s.
Dit is een eenvoudig voorbeeld van een
elektrochemische cel. In de linker halfcel,
waar de reductor aan de elektrode
reageert, komen elektronen vrij. Dit is de
negatieve elektrode. Die elektronen
stromen vervolgens naar de rechter
halfcel waar de reactie van de oxidator
plaatsvindt. Dit is de positieve elektrode.
De zoutbrug dient voor het sluiten van de
stroomkring. Anders zou er geen stroom kunnen lopen. Er zit een zout in
opgelost, de elektrolyt. De ionen van de elektrolyt zorgen voor de
stroomgeleiding.
Een gewone batterij gebruikt de onderstaande twee halfreacties voor de
stroomlevering:
- MnO2 (s) + H2O (l) + e- -> MnO(OH) (s) + OH- V0 = 0,15 V
- Zn (s) + 2 OH- -> ZnO + H2O + 2 e- V0 = -1,26 V
- ∆V0 = V0 ox – V0 red = 0,15 – (-1,26) = 1,41 V
- Deze spanning wordt de ‘bronspanning’ genoemd.
Paragraaf 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 elektroden blijven (meestal
vaste stoffen). Dan sluit je de spanningsbron aan op de
elektroden (+ op +) en (- op-). Halfreacties in de batterij bij
elektrolyse gaan omgekeerd verlopen -> positieve elektrode
krijgt reductor halfreactie en negatieve elektrode krijgt oxidator
halfreactie.
Brandstofcel is een voorbeeld van een elektrochemische cel. Die
zijn kleiner en minder zwaar en kunnen meer energie bevatten
dan moderne batterijen en accu’s:
- Één halfcel -> wordt zuurstof, de oxidator, geleid
- De andere halfcel -> reageert een brandstof, de reductor.
Paragraaf 3 accu’s en duurzaamheid
De energie per kilogram of per liter van een energiedrager noem je de
energiedichtheid. Voor vervoersmiddelen is een lage energiedichtheid
ongunstig, het betekent dat je veel accu’s moet meenemen en dus veel extra
massa. Gebruik je vloeibare of gasvormige brandstof, dan moet je bij een lage
energiedichtheid een groot volume meenemen.
Paragraaf 1 elektrochemische cel
Elektrochemische cel is een verzamelnaam voor batterijen en accu’s.
Dit is een eenvoudig voorbeeld van een
elektrochemische cel. In de linker halfcel,
waar de reductor aan de elektrode
reageert, komen elektronen vrij. Dit is de
negatieve elektrode. Die elektronen
stromen vervolgens naar de rechter
halfcel waar de reactie van de oxidator
plaatsvindt. Dit is de positieve elektrode.
De zoutbrug dient voor het sluiten van de
stroomkring. Anders zou er geen stroom kunnen lopen. Er zit een zout in
opgelost, de elektrolyt. De ionen van de elektrolyt zorgen voor de
stroomgeleiding.
Een gewone batterij gebruikt de onderstaande twee halfreacties voor de
stroomlevering:
- MnO2 (s) + H2O (l) + e- -> MnO(OH) (s) + OH- V0 = 0,15 V
- Zn (s) + 2 OH- -> ZnO + H2O + 2 e- V0 = -1,26 V
- ∆V0 = V0 ox – V0 red = 0,15 – (-1,26) = 1,41 V
- Deze spanning wordt de ‘bronspanning’ genoemd.
Paragraaf 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 elektroden blijven (meestal
vaste stoffen). Dan sluit je de spanningsbron aan op de
elektroden (+ op +) en (- op-). Halfreacties in de batterij bij
elektrolyse gaan omgekeerd verlopen -> positieve elektrode
krijgt reductor halfreactie en negatieve elektrode krijgt oxidator
halfreactie.
Brandstofcel is een voorbeeld van een elektrochemische cel. Die
zijn kleiner en minder zwaar en kunnen meer energie bevatten
dan moderne batterijen en accu’s:
- Één halfcel -> wordt zuurstof, de oxidator, geleid
- De andere halfcel -> reageert een brandstof, de reductor.
Paragraaf 3 accu’s en duurzaamheid
De energie per kilogram of per liter van een energiedrager noem je de
energiedichtheid. Voor vervoersmiddelen is een lage energiedichtheid
ongunstig, het betekent dat je veel accu’s moet meenemen en dus veel extra
massa. Gebruik je vloeibare of gasvormige brandstof, dan moet je bij een lage
energiedichtheid een groot volume meenemen.
