11.4 accu's en brandstofcellen

Par 11.4 accu's en brandstofcellen
Herhaling par 11.3 redoxreacties.
Uitleg par 11.4 accu’s en brandstofcellen
Huiswerk: dag / datum / lesuur
Maken opgave 35 bladzijde 91

1 / 28
next
Slide 1: Slide
ScheikundeVoortgezet speciaal onderwijsMiddelbare schoolhavoLeerroute HLeerroute 5Leerjaar 5

This lesson contains 28 slides, with text slides and 2 videos.

time-iconLesson duration is: 55 min

Items in this lesson

Par 11.4 accu's en brandstofcellen
Herhaling par 11.3 redoxreacties.
Uitleg par 11.4 accu’s en brandstofcellen
Huiswerk: dag / datum / lesuur
Maken opgave 35 bladzijde 91

Slide 1 - Slide

Redoxreacties / herhaling
    Kopersulfaat en ijzer

Slide 2 - Slide

Uitleg redoxreacties
De Cu2+ ionen verdwijnen uit de oplossing en er ontstaat een laagje koper op het ijzer.
Cu2+(aq)  wordt  Cu(s)
De koperionen raken hun lading kwijt dat kan alleen als de koperionen elektronen opnemen.
Cu2+(aq) + 2e-  --> Cu (s)

Slide 3 - Slide

Uitleg redoxreacties
Je kunt met bloedloogzout aantonen dat er Fe2+ ionen ontstaan.
Fe(s) wordt  Fe2+ (aq)
De ijzerionen kunnen alleen ontstaan door elektronen of te geven.
Fe(s) -->  Fe2+(aq) + 2e-

Slide 4 - Slide

Oxidator / reductor
Oxidator: Deeltje dat bij een reactie elektronen opneemt

Reductor: Deeltje dat bij een reactie elektronen afstaat.

Er is sprake van halfreacties, deze staan in binas 48.

Slide 5 - Slide

Halfreacties optellen
Oxidator: Cu2+(aq) + 2e-  --> Cu (s)
Reductor: Fe(s) --> Fe2+(aq) + 2e-
-----------------------------------------------------------------------
Totale reactie: Cu2+(aq) + Fe(s) --> Cu(s) + Fe2+(aq)


Slide 6 - Slide

Redoxreactie op afstand

Slide 7 - Slide

Elektrochemische cel
In deze cel vindt een redoxreactie plaats.
Oxidator: Cu2+(aq)
Reductor: Zn(s)
De zoutbrug zorgt voor de verbinding tussen
de twee oplossingen, de zoutbrug bevat vrije
ionen, deze zorgen voor het lading transport

Slide 8 - Slide

Reactie
Zn(s) -->  Zn2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- -->  Cu(s)
Reductor: negatieve pool
Oxidator: positieve pool


Slide 9 - Slide

Loodaccu

Slide 10 - Slide

Halfreacties accu
De accu bestaat uit een plaat lood. Pb(s) en een plaat lood(IV)oxide, PbO (s). 
Deze platen staan in verdund zwavelzuur dat als elektrolyt dient. Als de accu stroom moet leveren, werkt de loodplaat als reductor en en lood(IV)oxideplaat als oxidator

Slide 11 - Slide

Halfreacties accu
Reductor: Pb(s) -->  Pb2+(aq) + 2e-
Oxidator: PbO2(s) + 4H+(aq) + 2e- -->  Pb2+ + 2H2O(l)
Het ontstane Pb2+ gaat met de sulfaationen uit het accuzuur reageren waarbij vast loodsulfaat ontstaat.
Pb2+ (aq) + SO42- (aq) --> PbSO4 (s)

Slide 12 - Slide

Halfreacties in Binas 48
In tabel 48 staan de halfreacties voor deze accu:
Red: Pb(s) + SO42-(aq) -->  PbSO4(s) + 2e-
Ox: PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- --> PbSO4(s) + 2H2O(l)

Slide 13 - Slide

Opladen van een accu
Bij het opladen van de accu stuurt de dynamo een stroom door de accu waardoor de omgekeerde halfreacties aan de elektroden plaatsvinden:

PbSO4(s) + 2e- --> Pb(s) + SO42-(aq)
PbSO4(s) + 2H2O(l) --> PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e-

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Video

Brandstofcel
Het verschil tussen een accu en een brandstofcel is dat in een brandstofcel continu de reagerende stoffen aan- en afgevoerd moeten worden. Dit in tegenstelling tot de reagentia in een batterij of accu, die zitten opgeslagen in een gesloten systeem.

Slide 16 - Slide

Waterstof-brandstofcel

Slide 17 - Slide

Halfreacties
H2(g) --> 2H+ (aq) + 2e- 2x
O2(g) + 4H+ + 4e- --> 2H2O 1x
Optellen:
2H2(g) + O2(g) + 4H+(aq) --> 2H2O (l) + 4H+(aq)
Links en rechts 4H+ wegstrepen.
2H2(g) + O2(g) --> 2H2O (l)

Slide 18 - Slide

methanol-brandstofcel

Slide 19 - Slide

Reactie methanol-brandstofcel
Red: CH3OH + H2O --> CO2 + 6H+ + 6e-
Ox: O2 + 4H+ + 4e- --> 2H2O
Na het gelijk maken van het aantal elektronen, optellen en wegstrepen van H+ ontstaat de vergelijking voor de volledige verbranding van methanol.
Geef deze reactievergelijking:



Slide 20 - Slide

Reactievergelijking na optellen
Na het gelijk maken van het aantal elektronen, optellen en wegstrepen van H+ ontstaat de vergelijking voor de volledige verbranding van methanol.

2CH3OH(aq) + 3O2(g) --> 2CO2 (g) + 4H2O(l)


Slide 21 - Slide

Slide 22 - Video

Opgave 35
Maak opgave 35 

Slide 23 - Slide

Uitwerking opgave 35

Slide 24 - Slide

Uitwerking opgave 35

Slide 25 - Slide

Opgave 36
Maak opgave 36

Slide 26 - Slide

Uitwerking opgave 36

Slide 27 - Slide

Uitwerking opgave 36

Slide 28 - Slide