Springen naar inhoud

Elektrodepotentiaalverschil in een elektrochemische cel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 17:48

Dag beste lezers,

Afgelopen woensdag heb ik met een vriend voor scheikunde een experiment gedaan met elektrochemische cellen. Ik zal het experiment kort uitleggen.

Je hebt 2 bekerglaasjes met redoxkoppels, 2 elektrodes, een zoutbrug, stroomdraden en een voltmeter. We moesten een elektrochemische cel bouwen, en de spanning aflezen. Daarna verdun je de sterkste oxidator en lees je opnieuw de spanning af. Deze vergelijk je en zo zou je moeten kunnen weten wat voor invloed de concentratie van de sterkste oxidator heeft op het potentiaalverschil.

Het probleem is dat onze waarden niet overeenkomen met de waarden uit BINAS.

Geplaatste afbeelding

Volgens BINAS zouden we bij de eerste meting een spanningsverschil van 1,38 V moeten hebben, en bij de derde meting een spanningsverschil van 0,78 V, maar hier wijken we dus van af. Het rare is dat we bij de ene meting er ver onder zitten, en bij de andere er (redelijk) ver boven. Onze eerste vraag was dan ook hoe je dit zou kunnen verklaren?

Verder komen we er niet zo goed uit wat voor invloed de concentratie van de sterkste oxidator heeft op het potentiaalverschil. Volgens onze metingen verandert het potentiaalverschil niet. We dachten eraan om het als volgt te verklaren:

I2 + 2e- (<->) 2I-

Als we dit verdunnen, verplaatst het evenwicht naar links. Het gevolg hiervan is dat er meer elektronen zullen zijn. Als er meer elektronen zijn, is de positieve elektrode meer negatief geladen. Dit betekent dat deze elektrode niet de elektronen van de negatieve elektrode hoeft te onttrekken. Deze negatieve elektrode wordt dan nog negatiever.

De elektropotentialen van de elektrodes zijn op deze manier lager dan die in de BINAS, maar het potentiaalverschil zou hetzelfde blijven. Het probleem hierbij is dat er geen elektronen van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode gaat, en dat er dus ook geen stroom loopt.

Zouden jullie ons hier ook mee kunnen helpen? :) (vraag 2)


Groeten,
Vincent en Bram (6VWO)

Veranderd door bramio, 05 december 2011 - 17:49


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 19:04

De standaard elektrodepotentialen voor halfreacties uit Binas gelden alleen als oxidator en reductor beiden een concentratie van 1 mol/Liter hebben.

Als dat niet zo is moet je de Eo van elke halfreactie corrigeren met de wet van Nernst:
http://nl.wikipedia..../Wet_van_Nernst
http://en.wikipedia....Nernst_equation

Dit zal toch wel ergens in je cursusboek staan?
Hydrogen economy is a Hype.

#3

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 19:26

Klopt, ik ben vergeten te zeggen dat we met oplossingen van 1,00 mol/L hebben gewerkt. Dus meting 1 en meting 3, die we niet verdund hebben, zouden dan wel overeen moeten komen met de cijfers uit BINAS, maar dat doen ze helaas niet.

Veranderd door bramio, 05 december 2011 - 19:29


#4

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 20:04

De wet van Nerst hebben we niet behandeld. En voor ons PO hoeven we geen berekeningen te doen, we hoeven alleen uit te leggen wat er precies gebeurt.

We hebben het tekstboek al door gespit, maar er stond niet zoveel nuttigs in over verandering van concentratie. Behalve dan dat het evenwicht naar de kant van de elektronen verschuift.

Veranderd door bramio, 05 december 2011 - 20:04


#5

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2145 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 21:05

Over de eerste vraag. Kan het zijn dat je bij proef 3 en 4 koper en zink hebt gebruikt in plaats van koper en ijzer? Het verschil zou dan 1,10 V zijn wat door het aansluiten van de voltmeter wat lager wordt. 0,99 V zou daarmee te verklaren zijn. Misschien kun je je de kleur van de oplossing herinneren.

#6

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 21:13

Zink en ijzer waren allebei kleurloos. Maar volgens mij hadden we wel de juiste reductor gepakt.

Veranderd door bramio, 05 december 2011 - 21:16


#7

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2145 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 21:22

Zinkionen zijn kleurloos maar ijzer(II)-ionen niet. In de binas staat een tabel met kleuren van chemicaliŽn.
Het verwisselen is trouwens maar een veronderstelling, een mogelijke verklaring, meer niet.

#8

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 21:27

Dat begrijp ik ja, sorry als ik een beetje geÔrriteerd overkwam, maar geloof me ik ben het niet. Ik waardeer je hulp heel erg. :)

Nu beginnen we toch te twijfelen, want we dachten toch echt dat de oplossing kleurloos was. Maar deze twijfel zou ook een bevestiging van jouw hypothese kunnen zijn, dat we inderdaad zink en ijzer hebben omgewisseld.

#9

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2145 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 22:07

Over het concentratieverschil van de oxidator. Beschouw het evenwicht aan het oppervlak van de electrode
Cu 2+ + 2e <-> Cu met E0 =+0,34

Je verdunt de oplossing. Naar welke kant verschuift het evenwicht? En wat gebeurt er dan met de lading op de electrode?

Er loopt overigens geen stroom zolang de electroden niet geleidend zijn verbonden.

#10

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 22:27

Het evenwicht verschuift naar links
De oplossing wordt negatiever (er zijn meer elektronen)
Dus hoeft de positieve elektrode minder elektronen van de negatieve elektrode te onttrekken, want die kan ze uit de oplossingen halen

We hebben gebruik gemaakt van een zoutbrug. En de elektrodes zijn ook met stroomdraadjes verbonden

Veranderd door bramio, 05 december 2011 - 22:36


#11

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2145 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 22:53

Het evenwicht verschuift naar links

Dat is correct.

De oplossing wordt negatiever (er zijn meer elektronen)

Het eerste is niet zo, het tweede wel. De koperatomen gaan als ion in oplossing en laten de elektronen achter op de electrode. De electrode wordt daardoor wat minder positief ten opzichte van de oplossing. Het gaat over het potentiaalverschil tussen de electrode en de oplossing dat verschil verandert bij verdunnen.

Als je het potentiaalverschil tussen de twee electroden wilt meten mag je ze niet geleidend verbinden.

#12

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 december 2011 - 23:10

Ooh ok, dus als de elektrode minder positief geladen is ten opzichte van de oplossing, dan is het verschil kleiner?

En ik geloof dat ik je verkeerd begrepen heb toen je vroeg of ze geleidend verbonden waren. Bedoel je daarmee of de oplossingen elkaar raken? Want we hebben beide elektrodes en de oplossingen gescheiden gehouden. De stroomkring maken we compleet met een zoutbrug en een stroomdraad van de ene elektrode naar de andere elektrode.

#13

Margriet

    Margriet


  • >1k berichten
  • 2145 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 december 2011 - 23:40

dus als de elektrode minder positief geladen is ten opzichte van de oplossing, dan is het verschil kleiner?

Ja.

Je hebt een koperelectrode in een oplossing van 1 M koperionen. en idem voor ijzer.
De oplossingen verbindt je geleidend met een zoutbrug zodat de oplossingen dezelfde potentiaal hebben.
Dan kun je het potentiaal verschil tussen de electroden meten. Maar je mag de electroden natuurlijk niet geleidend verbinden want dan gaat er een stroom lopen en onstaat er een andere situatie.

Veranderd door Margriet, 05 december 2011 - 23:42


#14

bramio

    bramio


  • >25 berichten
  • 47 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 december 2011 - 19:22

Bedankt, ik ben er uit!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures