Transcript Elektrochemische cel

Elektronenoverdracht
 Bij een redoxreactie vindt elektronenoverdracht plaats
tussen de reductor en de oxidator
 Verplaatsing van elektronen = energie
 Ruimtes waarin de elektronen geproduceerd worden
en opgenomen worden scheiden  elektronen door
een draadje  opwekking van stroom
Batterij
 Elektrochemische cel bestaat uit:
 Twee elektroden, elk in een eigen ruimte (halfcellen),
met daarin een oplossing met vrije ionen (elektrolyt)
 Aan de minpool reageert de reductor (produceert e-)
 Aan de pluspool reageert de oxidator (neemt e- op)
 Elektroden gaan door de stroomdraad van de minpool
naar de pluspool
 Een zoutbrug maakt de stroomkring gesloten
De elektrochemische cel
• In de ene halfcel reageert een reductor, waarbij
zijn geconjugeerde ox en een elektron ontstaan
• Het vrijgekomen elektron wordt opgenomen
door de elektrode, die dus negatief geladen wordt
• De elektronen gaan door de draad van
halfcel 1 naar halfcel 2
De elektrochemische cel 2
• In halfcel 2 worden de elektronen
afgegeven aan de vloeistof.
• In de tweede halfcel reageert de oxidator met
het elektron uit halfcel 1 tot zijn
geconjugeerde reductor.
• De stroomkring wordt gesloten met een
zoutbrug. Hierin zitten kleine positieve en
negatieve ionen, die de stroomkring sluiten en
het ladingsverschil compenseren.
• http://mediatheek.thinkquest.nl/~kl013/Elekcel.html
Voorbeeldje
 Zinkstaaf in Zinksulfaat en een Koperstaaf in
Koper(II)sulfaat
 Welke staaf is de minpool, en welke staaf is de pluspool?
 Bepaal de sterkste reductor en de sterkste oxidator
 Zn = sterkste reductor
Reductor Oxidator

Zn (s)  Zn2+ (aq) + 2e-
 Cu2+ = sterkste oxidator

Cu2+ (aq) + 2e-  Cu (s)
Zn
Zn2+
Cu
Cu2+
H2O
H2O
 De - pool is negatief geladen, er ontstaan elektronen,
dus Zn staaf is de – pool, Cu staaf is de + pool
Opgave
Men bouwt een proefopstelling door in twee bekerglazen een
platina electrode te plaatsen. Beide bekerglazen worden
verbonden door een zoutbrug. De electroden worden geleidend
verbonden. In de linker halfcel wordt een Fe2+-ionen bevattende
oplossing gebracht, in de rechter halfcel een oplossing met Fe3+ionen. Aan beide halfcellen wordt een klein beetje KSCNoplossing toegevoegd. Het ijzer(III) kleurt hiermee fel rood, het
ijzer(II) ondergaat geen kleurverandering.
26 Teken de hierboven beschreven opstelling.
27 Welke electrode is de min-pool en welke is de pluspool.
Uitleggen.
28 Geef de vergelijkingen van de halfreacties die verlopen tijdens
stroomlevering.
29 Beredeneer of er een kleurverandering kan worden
waargenomen in beide halfcellen als enige tijd stroom is
geleverd. Zo ja, welke veranderingen.
Antwoorden
26:
27. IJzer(III) kan alleen oxidator zijn, dus
moet ijzer(II) de reductor zijn.
De reductor staat elektronen af. Deze staaf zal dus negatief
geladen worden. Dus de linker halfcel is de reductor
(negatief ) en de rechter halfcel is de oxidator (positief).
28 Fe3+ (aq) + e- → Fe2+ (aq)
Fe2+ (aq) →Fe3+ (aq) + e29 In het linker bekerglas zal ijzer(III) ontstaan. hierdoor zal
de oplossing hier steeds roder kleuren. Het rechter
bekerglas zal steeds minder ijzer(III) bevatten en zal dus
lichter kleuren. Wel zal hier nooit een situatie zijn waarbij
er geen ijzer (III) meer is. Het rechter bekerglas blijft dus
altijd rood.