Elektrochemie

Sijthoff

Hoi,

Als eerste wil ik even vermelden dat ik harstikke blij ben dat ik dit forum ben tegengekomen.

Verder heb ik even een vraagje:

Wie van jullie weet een E-book, of een website waar duidelijk staat uitgelegd hoe de anodische oxidatie in zijn werk gaat? Als het kan, zo gedetailleerd mogelijk.

Ik zou dit graag weten omdat mijn belangstelling sterk uitgaat naar elektrochemie.

mvg, Jeroen.

Nernst

Bij de Negatieve pool (Kathode) kunnen zeer veel elektronen vrijkomen. Bij de Positieve pool (Anode) kunnen zeer veel elektronen opgenomen worden.

Via google gevonden:

Een metaal, zoals bijvoorbeeld Zn, zal aan de anode electronen (e-) afstaan, waardoor er Zn2+ ontstaat.

Bij de Kathode daarentegen, komen juist heel veel electronen vrij, en als er een Zn atoom zou oxideren tot Zn2+, wordt deze meteen weer aangevuld door electronen waardoor het weer het neutrale Zn wordt.

Daarom zal de kathode nauwelijks oxideren, terwijl de anode juist snel oxideert (en dus ook oplost) Daarom wordt voor de anode vaak gekozen voor een stof als Koolstof of Platina (industrieel) omdat deze veel minder snel oxideren.

Hopelijk heb je hier iets aan.

Sijthoff

Bedankt voor je reactie Nernst. Tot dus ver was ik al geraakt. Bij nader inzien, was mijn vraag misschien niet specifiek genoeg. Bijvoorbeeld, hoe werkt de decarboxylatie d.m.v. een anodische oxidatie.

Alvast bedankt, Jeroen

hzeil

Sijthoff,of: Jeroen, je begint met de decarboxylatie wel meteen met het moeilijkste. Je moet daarvoor zoeken bij de Kolbe-reakties op internet. Electrochemie van organische stoffen is altijd moeilijk door de produktscheiding die er altijd mee verbonden is. Je hebt daar een hele laboratoriumuitrusting voor nodig. Je maakt bijna altijd mengsels die je daarna weer moet scheiden. Je moet daarvoor eigenlijk een (synthetisch) organisch chemicus zijn.

De electrochemie van anorganische stoffen ( metalen, oxyden, accu's en batterijen) is wat kleinschaliger) Electriciteitsleer en fysische chemie en/of colloidchemie horen er eigenlijk ook bij. Inclusief de electrochemische eigenschappen van membranen. Maar je kunt niet alles. Op een goed ogenblik moet je een bepaalde richting kiezen. De laatste jaren noemen ze dit grensvlakchemie waarbij er steeds sprake is van stofoverdracht en ladingsoverdracht via een fasegrens

Blijf niet in je eentje zoeken. Probeer samen te werken met iemand waar je wat van kunt leren. Dan schiet het veel meer op.

Sijthoff

Sijthoff,of: Jeroen, je begint met de decarboxylatie wel meteen met het moeilijkste. Je moet daarvoor zoeken bij de Kolbe-reakties op internet. Electrochemie van organische stoffen is altijd moeilijk door de produktscheiding die er altijd mee verbonden is. Je hebt daar een hele laboratoriumuitrusting voor nodig. Je maakt bijna altijd mengsels die je daarna weer moet scheiden. Je moet daarvoor eigenlijk een (synthetisch) organisch chemicus zijn.

Na een grondige zoektocht op het internet ben ik jammer genoeg niet verder gekomen dan het volgende:

De kolbe-reactie is een dimerisatie van een alkanoaat door elektrolitische oxidatie.

2 RCOO^- -> R-R

Nu heb ik hier op chemieforum ook nog een topic gevonden waar een decarboxylatie dmv elektrolyse wordt uitgevoerd. Hier klikken voor het topic.

Nu zie je hierbij dus dat vanuit azijnzuur ethaan ontstaat. Is dit altijd het geval bij decarboxylatie dmv elektrolyse? Of is het ook mogelijk om bijvoorbeeld als hoofdproduct methaan te krijgen?

Hoe het in het topic beschreven is:

CH3COO- --> e- + CH3COO* (radicaal)

CH3COO* --> CH3* + CO2(g)

2 CH3* --> C2H6 (g)

Is het nu ook mogelijk een H* te binden aan het methylradicaal, en zodoende methaan ipv ethaan te vormen?

Alvast bedankt, Sijthoff

ps: Misschien iemand een leuk documentje over anodische oxidatie?

Sijthoff

Ok, ik ben weer eens verder gegaan met mijn zoektocht naar de Kolbe-reactie.

Kolbe elektrolyse:

Afbeelding

The electrochemical oxidative decarboxylation of carboxylic acid salts that leads to radicals, which dimerize. It is best applied to the synthesis of symmetrical dimers, but in some cases can be used with a mixture of two carboxylic acids to furnish unsymmetrical dimers.

De elektrochemische oxidatieve decarboxylatie van carboxylzuurzouten die leidt toch radicalen die dimerize. Het is het beste toepasbaar bij de synthese van symmetrische dimers, maar in sommige gevallen kan het gebruikt worden in een mengsel van twee carboxylzuren om niet symmetrische dimers te verkrijgen.

De betekenis van de vet gedrukte woorden is mijn een raadsel

Hieruit kan ik opmaken dat het hoofdproduct dus als je begint met ethaanzuur, butaan zal zijn. Maar stel nu dat ik i.p.v. butaan propaan als hoofdproduct zou willen, hoe zou ik dit dan moeten aanpakken?

Alvast bedankt, Jeroen.

Marjanne

Dat lijkt mij lastig.

Ik begrijp de reactievergelijking en dacht gelijk: dan neem je dus ethaanzuur en azijnzuur. Maar toen besefte ik dat propaan niet het hoofdproduct is. Je zult ook butaan en ethaan krijgen. Een en ander zal afhangen van de potentiaal van de halfreacties, m.a.w. welk zuur zal het liefst zijn electronen afstaan. Daar heb ik geen weet van...

Sijthoff

Dus het lijkt u niet mogelijk een waterstofradicaal, of een methylradicaal, etc te laten binden met het methyl, ethyl, ... radicaal? Ook niet op een andere manier i.p.v met de kolbe reacte?

Marjanne

Ik heb geen verstand van de Kolbe-reactie. Maar het lijkt dat als je één verbinding (bijv. ethaanzuur) neemt, dan krijg je alleen alkanen met een even aantal C-atomen (bij ethaanzuur butaan = 4 C-atomen).

Propaan heeft 3 C-atomen. Dat kun je krijgen door azijnzuur (1C-zuur) en ethaanzuur (2C-zuur) te electrolyseren. Maar behalve propaan krijg je waarschijnlijk ook ethaan (van 2 moleculen azijnzuur) en butaan (van 2 moleculen ethaanzuur) als reactieproduct.

Ik heb echter te weinig verstand van deze reactie om hier iets Â´wijzersÂ´ over te zeggen.

Sijthoff

Beste Marjanne,

dan behoor je tot hetzelfde scheutje als mij, en naar mijn idee als vele hier op het forum. Jammer genoeg wordt er maar weinig gereageerd op dit topic. Ik had eigenlijk toch wel echt verwacht dat er meerdere leden waren die hier wel iets van af wisten.

Maarja, nog even afwachten en verder zoeken op het net.

Marjanne

Je hebt ook wel een moeilijk onderwerp. Sowieso is electrochemie al niet het makkelijkste en veelal wel een onderschat thema...

Sijthoff

Tot deze conclusie ben ik, jammergenoeg, ook al gekomen. Maar dit neemt niet weg dat ik blijf hopen op een onthullende reactie.

Maar misschien kan iemand op volgende vraag antwoorden:

Waarom wordt water sneller ontleedt dan dat de decarboxyatie gebeurt?

scientist 1

Marjanne schreef: Propaan heeft 3 C-atomen. Dat kun je krijgen door azijnzuur (1C-zuur) en ethaanzuur (2C-zuur) te electrolyseren. Maar behalve propaan krijg je waarschijnlijk ook ethaan (van 2 moleculen azijnzuur) en butaan (van 2 moleculen ethaanzuur) als reactieproduct.

Ethaanzuur = azijnzuur.

Ik denk dat je wilt zeggen ethaancarbonzuur (= propaanzuur)?

Sijthoff

Niemand die mij een handige link kan bezorgen? Of iemand die hieromtrent nog iets aanvullends heeft?

hzeil

Sijthoff heeft nu al ervaren dat er maar heel weinig mensen verstand hebben van de Kolbereakties en dat er dus maar heel weinig reakties op dit onderwerp komen.

Ik heb ooit in een universiteitsbibliotheek een monografie gezien over de Kolbereakties. Het zijn allemaal radikaalreakties waarbij veel produkten naast elkaar ontstaan.

Alleen bij de anodische oxydatie van acetaat ionen is het nog een beetje overzichtelijk.

Maar het stroomrendement van de ethaanvorming en CO₂ vorming blijkt vrij laag te zijn. Er wordt hoofdzakelijk O₂ gevormd. Zelfs bij deze eenvoudigste Kolbe-reaktie is het dus al ingewikkeld met minstens drie produkten naast elkaar. Wat wil je ermee?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Elektrochemie

Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie

Re: Elektrochemie