Springen naar inhoud

Elektrochemische opstelling


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Roelzzz

    Roelzzz


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 15:51

Hallo,

Ik heb in de afgelopen periode een aantal experimenten uitgevoerd die betrekking hebben tot elektrochemie. Ik onderzocht de haalbaarheid van nauwkeurige metingen (of de meetwaarden in de buurt kwamen van de theoretische waarden).

Ik heb het koppel CuSO4 en KCl als een elektrochemische opstelling gebouwd met als variabele de molariteit KCl (Cu2+ oxidator; Ag+ + Cl- reductor).

Ik heb bij dit experiment echter een enorm verschil tussen mijn theoretisch gevonden waarden en mijn meetwaarden uit het experiment.

Valt dit wellicht te verklaren? Ligt het aan de gekozen oplossingen?

Alvast bedankt voor het antwoord. Mijn excuses voor het niet gebruiken van sub- en superscript.

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

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 12 februari 2008 - 19:07

Wat is "een enorm verschil"?
Kun je wat vertellen over hoe je het experiment hebt uitgevoerd?
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

Jooken

    Jooken


  • >250 berichten
  • 677 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 22:19

Bij dit soort metingen heb je vaak last van vloeistof junctie potentialen, dus een goede zoutbrug is zeker noodzakelijk

#4

Roelzzz

    Roelzzz


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 februari 2008 - 17:15

Exp.nr.
concentratie CuSO4
concentratie KCl
Log [Cu2+]x[Cl-]-1
∆ V (gemeten)
∆ V (berekend)

1.
0,1 M
0,1 M
1
0,74 V
0,03 V

2.
0,1 M
0,05 M
2
0,66 V
0,01 V

3.
0,1 M

0,01 M
10
0,54 V

-0,03 V

4.
0,1 M

0,005 M
20
0,10 V
-0,05 V

-----------

Ik hoop dat 't een beetje duidelijk is. Ik meet met een zelfgemaakte zoutbrug (agar).

Het vreemde vind ik dat de theoretische waarden sterk verschillen van de praktische waarden.

Bestaat er een soort 'algemene' verklaring voor slechte meetresultaten met dit soort experimenten? Ik ben eigenlijk op zoek naar deze verklaring..

#5

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2008 - 12:17

In deze discussie blijft het onduidelijk om welke redoxkoppels het gaat en hoe er gemeten wordt. Uit de mededelingen van Roelzzz maak ik op dat het om twee electroden gaat in twee electrolieten in twee cellen. Beide cellen zijn waarschijnlijk verbonden door een zoutbrug.
Het eerste redoxkoppel is Cu/Cu2+ en het evenwicht moet zich instellen aan een koperelectrode in een kopersulfaatoplossing.
Het tweede redoxkoppel is AgCl/Cl- en stelt zich in aan een Ag-AgCl electrode, gedompeld in een KCl oplossing.
Ik denk dat je bij de invulling van de Nernstformule in de fout bent gegaan. Je hanteert vermoedelijk een redoxkoppel waarin koper en chlorideionen beide in zitten en dat kan natuurlijk niet. De een kun je niet omzetten in de ander.
Mijn advies: Schrijf eerst de beide redoxreakties eens op. Vul ze daarna in in de wet van Nernst en vul ook de bijbehorende concentraties aan koperionen en chlorideionen in.
Als je een KCl zoutbrug neemt met een zoutconcentratie die hoger is dat in beide compartimenten is de diffusiepotentiaal te verwaarlozen want KCl is een praktisch symmetrische electroliet met beide ionen in de argonconfiguratie.
Je celspanning is het verschil tussen beide berekende potentialen mits er geen andere redoxkoppels ( met zuurstof !) de potentiaalinstellingen verstoren. Zorg dus voor twee schone, aktieve oppervlakken van AgCl en Cu.
Als je niet met een zoutbrug werkt maar met een membraan stelt zich wel een membraanpotentiaal c.q. diffusiepotentiaal in. Die is echter moeilijk te berekenen.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#6

Roelzzz

    Roelzzz


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 februari 2008 - 16:10

Bij de halfcel met daarin AgCl heb ik een zilverelektrode en bij de halfcel met CuSO4 een koperelektrode.

Ik had als redoxreactie:

-Ag(s) + Cl- --- > AgCl(s) + e-

Als ik het goed begrijp kan volgens u verhaal deze redoxreactie niet verlopen omdat de cellen gescheiden zijn?

#7

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 februari 2008 - 18:22

Halfcel met AgCl zeg je? Zilverchloride is niet erg oplosbaar moet je weten...

#8

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 februari 2008 - 18:38

Een Ag/AgCl-electrode is nochthans een vaak gebruikte referentie-electrode, juist omdat AgCl slecht oplosbaar is.

#9

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 februari 2008 - 18:45

Oh komt het er dan gewoon op neer dat er zo een heel laag Amperage wordt afgegeven?

#10

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 februari 2008 - 11:26

Bij een Ag/AgCl-electrode is de potentiaal, als je de Cl--concentratie hoog genoeg kiest (bijv. in de vorm van KCl) en vanwege de slechte oplosbaarheid van AgCl, vrijwel alleen afhankelijk van de Cl--concentratie.
Het koppel aan deze electrode is:

Ag + Cl- <--> AgCl + e-

Het AgCl slaat neer op de electrode en zorgt daarmee voor een laag met een hoge impedantie. De potentiaal van deze electrode is daarmee vrij constant. Een hoge stroom zal hij niet kunnen geven.

Hoewel ik afgestudeerd electrochemicus ben, is dit al meer dan 25 jaar geleden. Ik graaf dus in mijn archieflaatjes. Ik laat mij graag, indien nodig, door hzeil corrigeren.

#11

Roelzzz

    Roelzzz


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2008 - 10:00

Ik heb in een KCl-oplossing (dus geen AgCl-oplossing zoals ik fout zei) een zilverelektrode.

Dus als ik het een beetje begrijp, komt het erop neer dat de combinatie Cl met Ag zorgt voor problemen die mijn metingen hebben verstoord?

#12

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 16 februari 2008 - 10:34

Nee dat is niet het geval. Er is niets mis met de keuze van jouw koppel (Ag in KCl-oplossing).

De post van hzeil bevat veel info, waar je iets mee kunt.

Wat is de concentratie van KCl in je zoutbrug? Als deze lager is dan in je electrolytoplossing, dan veroorzaakt dat een diffusiepotentiaalstap, waardoor je over je electroden een andere potentiaal meet dan de theoretisch berekende.

En ook, zoals hzeil zegt, is het van belang te weten of je niet te maken hebt met andere koppels dan de twee die je beoogt te hebben. Als zuurstof, dat opgelost kan zitten in je electrolyt, meereageert, dan heeft dat invloed op het potentiaalverschil dat je meet.

Dit zijn niet te verwaarlozen invloeden!
Hzeil merkt op dat je de electrode-oppervlakken goed schoon en actief moet maken (ontvetten en dompelen in salpeterzuur bijv.)
Je kunt zuurstof uit je electrolyten verwijderen door een tijdlang stikstofgas door te borrelen.
De zoutbrug kun je zo maken dat de KCl-concentratie hoger is dan in de ene electrolyt.

Dan zou ik met de formule van Nernst niet direct het theoretische potentiaalverschil berekenen, maar de potentiaal per electrode. Twee berekeningen dus. Het theoretische potentiaalverschil is dan het verschil tussen deze twee.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures