Elektrochemische cel

Elektrochemische cel
1 / 22
next
Slide 1: Slide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 22 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Elektrochemische cel

Slide 1 - Slide

Leerdoelen
  • Je leert wat een elektrochemische cel is en hoe deze is opgebouwd.
  • Je kunt een schematische tekening maken van een elektrochemische cel, daarbij de verschillende onderdelen benoemen, aangeven wat de negatieve/positieve elektrode is en de richting van de elektronen- en ionenstroom aangeven.
  • Je kunt de halfreacties en de totale redoxreactie opstellen van de reactie die plaatsvindt in een elektrochemische cel.

Slide 2 - Slide

Onderdelen elektrochemische cel
1) twee gescheiden halfcellen (één voor
    oxidator en één voor reductor) met
    elektrolyt (elektrisch geleidende
    oplossing

2) een elektrode (elektrisch geleidend
    materiaal) in elke halfcel

3) verbinding (stroomdraad) tussen
     elektroden

4) zoutbrug (gevuld met zoutoplossing)
in plaats van een zoutbrug wordt ook wel een ion-
selectief semi-permeabel membraan gebruikt
vaak van een (edel)metaal of grafiet

Slide 3 - Slide

Demo: Daniell cel
1836: verbetering van de 'zuil van Volta' (de eerste 'batterij') door John Frederic Daniell

Slide 4 - Slide

Welk deeltje zal als reductor reageren in de redoxreactie die plaats vindt wanneer de Daniell cel stroom levert?
A
Zn
B
Cu
C
Zn2+
D
Cu2+

Slide 5 - Quiz

Geef de halfreactie die optreedt in de halfcel van de reductor van de Daniell cel wanneer deze stroom levert.

Slide 6 - Open question

De halfcel van de reductor in de Daniell cel

Slide 7 - Slide

Welk deeltje zal als oxidator reageren in de redoxreactie die plaats vindt wanneer de Daniell cel stroom levert?
A
H2O
B
SO42
C
Zn2+
D
Cu2+

Slide 8 - Quiz

Geef de halfreactie die optreedt in de halfcel van de oxidator van de Daniell cel wanneer deze stroom levert.

Slide 9 - Open question

De halfcel van de reductor én de halfcel van de oxidator in de Daniell cel

Slide 10 - Slide

De reductor en oxidator zijn van elkaar gescheiden en kunnen dus niet direct elektronen aan elkaar elektronen overdragen. De halfcellen zijn met elkaar verbonden, waardoor de elektronen toch, via een omweg, indirect kunnen worden doorgegeven. De elektronen stromen dan...
A
via de zoutbrug van de Zn-elektrode naar de Cu-elektrode
B
via de zoutbrug van de Cu-elektrode naar de Zn-elektrode
C
via de stroomdraad van de Zn-elektrode naar de Cu-elektrode
D
via de stroomdraad van de Cu-elektrode naar de Zn-elektrode

Slide 11 - Quiz

Een batterij of elektrochemische cel heeft twee polen: een + pool en een - pool. Maar welke is de + pool en welke is de - pool in de Daniell cel?
A
de elektrode waar de reductor reageert is de + pool
B
de elektrode waar de oxidator reageert is de + pool
C
de Zn elektrode is de - pool
D
de Cu elektrode is de - pool

Slide 12 - Quiz

Elektronen stromen buitenom via stroomdraad van:

de - pool 
(waar de reductor reageert)

naar:

de + pool (waar de oxidator reageert)

Slide 13 - Slide

Er loopt nog geen stroom, want de stroomkring is nog niet gesloten!

(zie de paarse pijlen)

Slide 14 - Slide

De ladingsverschuiving door de halfreacties moet worden gecompenseerd. Om de stroomkring te sluiten en een stroom te laten lopen, bewegen de...
A
elektronen via de zoutbrug van de rechter halfcel naar de linker halfcel
B
elektronen via de zoutbrug van de linker halfcel naar de rechter halfcel
C
ionen uit de ene halfcel stromen via de zoutbrug naar de andere halfcel
D
de + en - ionen uit de zoutbrug stromen elk naar een andere halfcel

Slide 15 - Quiz

De ionen uit de zoutbrug zorgen dus voor de compensatie van de ladingsverschuiving. Om de stroomkring te sluiten en een stroom te laten lopen, bewegen de...
A
natriumionen uit de zoutbrug naar de linker halfcel
B
natriumionen uit de zoutbrug naar de rechter halfcel
C
chloride-ionen uit de zoutbrug naar de linker halfcel
D
chloride-ionen uit de zoutbrug naar de rechter halfcel

Slide 16 - Quiz

Linker halfcel:
Door ontstaan van Zn2+ ionen, moeten Cl- ionen uit de zoutbrug naar links
(om de ontstane + lading te compenseren)


Rechter halfcel:
Door verdwijnen van Cu2+ ionen, moeten Na+ ionen uit de zoutbrug naar rechts
(om de verdwenen + lading te compenseren)
Sluiten van stroomkring

Slide 17 - Slide

Halfcel van reductor
Halfcel van oxidator
- pool
+ pool
e- stroomt hierheen
e- stroomt hier weg
+ ionen stromen hierheen
- ionen stromen hierheen
Cu elektrode in Daniell cel
Zn elektrode in Daniell cel
elektrode neemt e- op
elektrode geeft e- af

Slide 18 - Drag question

Bronspanning of celspanning is spanning die cel (batterij) levert.

Te berekenen m.b.v. standaard elektrodepotentialen U0 (V) uit Binas 48
(meest rechter kolom).




Cel levert alleen stroom wanneer celspanning > 0.
Bronspanning

Slide 19 - Slide

De bronspanning van de Daniell cel is
A
+0,42 V
B
-0,42 V
C
+1,10 V
D
-1,10 V

Slide 20 - Quiz


Slide 21 - Open question

Slide 22 - Slide