17.2
Batterijen en accu’s zijn elektrochemische cellen, waarin redoxreactie op afstand plaatsvindt.
In elektrochemische cellen zijn er 2 reactievaten: halfcellen. De reductorreactie verloopt in
de ene halfcel, de oxidatorreactie in de andere halfcel. De elektronen
stroom die ontstaat kun je gebruiken als energiebron.
De eerste elektrochemische cel die een behoorlijke hoeveelheid stroom
kon leveren was de Daniellcel. De ene halfcel bevat een zinkstaafje in een
zinksulfaatoplossing en de andere halfcel bevat een koperstaafje in een
koper(II)sulfaatoplossing. De staafjes noem je elektrodes. Als je de
elektrode in de ene cel verbindt met de elektrode in de andere halfcel, dan
reageert de sterkste reductor, zink, met de sterkste oxidator,
koper(II)ionen. Halfreacties:
Bij de zinkelektrode: Zn(s) → Zn2+ + 2 e-
Bij de koperelektrode: Cu2+ + 2 e- → Cu(s)
Als je daniellcel lange tijd stroom laat leveren, vallen 3 dingen op:
● de blauwe kleur van de Cu2+ oplossing wordt lichter
● de massa van de zinkelektrode neemt af(zinkatomen geven steeds
elektronen af)
● de massa van koperelektrode neemt toe(koperatomen neerslaan op
koperelektrode)
De elektrode in de halfcel met de reductor noem je de negatieve
elektrode(minpool). De elektronen gaan van de reductor naar de oxidator dus
van negatief naar positief. Hierin is koper + en zink -. De halfcellen in een
elektrochemische cel zijn met elkaar verbonden via een stroomdraad en een
zoutbrug of een membraan. Deze zorgen voor een gesloten stroomkring,
De bronspanning van een elektrochemische cel is het verschil tussen de De positieve ionen bewegen
standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en die van de reductor. In zich door het membraan
een daniellcel geldt: ΔV0 = V0(CU2+) - V0(Zn) = 0,34 -(0,76) = 1,10 V. naar de negatieve elektrode
of negatieve ionen naar de
17.3 positieve elektrode.
Staafbatterijen zijn voorbeeld van toepassingen van
elektrochemische cellen. Ze bevatten een elektrolyt in plaats van
een zoutbrug of een membraan. Elektrolyt is een vulmiddel die voor
een gesloten stroomkring zorgt.
Het zinken omhulsel is de reductor en dus de negatieve elektrode.
De zinkionen die bij stroomgeleiding ontstaan, verspreiden zich in
het geleidende vulmiddel. De positieve elektrode in deze batterij is
een koolstofstaaf. Die staat in contact met de oxidator bruisteen,
MnO2. Ook de reactieproducten van de oxidatorreactie verspreiden
zich in het vulmiddel. Deze batterij is niet oplaadbaar doordat de
gevormde ionen zich in het vulmiddel begeven en niet meer in de
buurt van de elektrodes zijn.
Autoaccu is wel oplaadbaar. Het bestaat uit 2 loodplaten in een bak
Batterijen en accu’s zijn elektrochemische cellen, waarin redoxreactie op afstand plaatsvindt.
In elektrochemische cellen zijn er 2 reactievaten: halfcellen. De reductorreactie verloopt in
de ene halfcel, de oxidatorreactie in de andere halfcel. De elektronen
stroom die ontstaat kun je gebruiken als energiebron.
De eerste elektrochemische cel die een behoorlijke hoeveelheid stroom
kon leveren was de Daniellcel. De ene halfcel bevat een zinkstaafje in een
zinksulfaatoplossing en de andere halfcel bevat een koperstaafje in een
koper(II)sulfaatoplossing. De staafjes noem je elektrodes. Als je de
elektrode in de ene cel verbindt met de elektrode in de andere halfcel, dan
reageert de sterkste reductor, zink, met de sterkste oxidator,
koper(II)ionen. Halfreacties:
Bij de zinkelektrode: Zn(s) → Zn2+ + 2 e-
Bij de koperelektrode: Cu2+ + 2 e- → Cu(s)
Als je daniellcel lange tijd stroom laat leveren, vallen 3 dingen op:
● de blauwe kleur van de Cu2+ oplossing wordt lichter
● de massa van de zinkelektrode neemt af(zinkatomen geven steeds
elektronen af)
● de massa van koperelektrode neemt toe(koperatomen neerslaan op
koperelektrode)
De elektrode in de halfcel met de reductor noem je de negatieve
elektrode(minpool). De elektronen gaan van de reductor naar de oxidator dus
van negatief naar positief. Hierin is koper + en zink -. De halfcellen in een
elektrochemische cel zijn met elkaar verbonden via een stroomdraad en een
zoutbrug of een membraan. Deze zorgen voor een gesloten stroomkring,
De bronspanning van een elektrochemische cel is het verschil tussen de De positieve ionen bewegen
standaardelektrodepotentiaal van de oxidator en die van de reductor. In zich door het membraan
een daniellcel geldt: ΔV0 = V0(CU2+) - V0(Zn) = 0,34 -(0,76) = 1,10 V. naar de negatieve elektrode
of negatieve ionen naar de
17.3 positieve elektrode.
Staafbatterijen zijn voorbeeld van toepassingen van
elektrochemische cellen. Ze bevatten een elektrolyt in plaats van
een zoutbrug of een membraan. Elektrolyt is een vulmiddel die voor
een gesloten stroomkring zorgt.
Het zinken omhulsel is de reductor en dus de negatieve elektrode.
De zinkionen die bij stroomgeleiding ontstaan, verspreiden zich in
het geleidende vulmiddel. De positieve elektrode in deze batterij is
een koolstofstaaf. Die staat in contact met de oxidator bruisteen,
MnO2. Ook de reactieproducten van de oxidatorreactie verspreiden
zich in het vulmiddel. Deze batterij is niet oplaadbaar doordat de
gevormde ionen zich in het vulmiddel begeven en niet meer in de
buurt van de elektrodes zijn.
Autoaccu is wel oplaadbaar. Het bestaat uit 2 loodplaten in een bak
