Elektrochemische cel

Elektrochemische cel
1 / 19
volgende
Slide 1: Tekstslide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 19 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Elektrochemische cel

Slide 1 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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

Slide 4 - Tekstslide

De halfcel van de reductor in de Daniell cel

Slide 5 - Tekstslide

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

Slide 6 - Tekstslide

De reductor en oxidator zijn van elkaar gescheiden en kunnen dus niet direct elektronen aan elkaar 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 7 - Quizvraag

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 8 - Quizvraag

Elektronen stromen buitenom via stroomdraad van:

de - pool 
(waar de reductor reageert)

naar:

de + pool (waar de oxidator reageert)

Slide 9 - Tekstslide

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

(zie de paarse pijlen)

Slide 10 - Tekstslide

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 11 - Quizvraag

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 12 - Quizvraag

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 13 - Tekstslide

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 14 - Tekstslide

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

Slide 15 - Quizvraag

Hoe goed begrijp je nu REDOX?

Slide 16 - Open vraag


Slide 17 - Open vraag

Slide 18 - Tekstslide

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 19 - Tekstslide