Springen naar inhoud

[scheikunde] danielcel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

lavalamp

    lavalamp


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 december 2008 - 18:21

Hallo,

Het onderwerp voor mijn PWS is de temperatuursafhankelijkheid van een elektrochemische cel.
Op school heb ik een danielcel mbv een waterbad blootgesteld aan steeds hogere temperaturen.
Opmerkelijk was dat de bronspanning geleidelijk een (klein) beetje afnam gedurende het traject van opwarming.
Mijn hypothese was dat bij een hogere temp. de diffusie sneller zal gaan, waardoor de Vbron zou stijgen

Zou een dalende Vbron het gevolg zijn van toename in interne weerstand, of zou het met geleiding te maken kunnen hebben

BVD

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

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 december 2008 - 21:58

Heb je de cel gemeten bij een stroom van 0mA?

Kun je berekenen wat er bij je meting de invloed is van de interne weerstand?

Zou het kunnen dat er iets anders verandert? Komt er in de Nernstvergelijking nog een T voor? Staat er een T in de tabel voor V0?

#3

jasper2

    jasper2


  • >100 berichten
  • 111 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 december 2008 - 22:56

Ik weet niet wat je gebruikt hebt als zoutbrug. Als je een filtreerpapiertje gebruikt hebt die is doordrenkt van verzadigde zoutoplossing dan neemt de interne weerstand van de cel toe omdat het papiertje begint uit te drogen. De geleiding van de zoutbrug is (is mijn ervaring als TOA scheikunde) van groot belang voor je bron spanning.
Door hier een "semipermeabel membraam" (waarschijnlijk heeft je TOA deze) te gebruiken kun je beter reproduceerbare metingen krijgen.
Verder kan de spanning erg inzakken als er stroom gaat lopen. (jou verhaal over diffusie aan het oppervlak) Om weerstndsveranderingen bij verschillende temperaturen uit te kunnen sluiten kun je de spanning meten zonder belasting, dus zonder dat er een stroompje loopt. Je zult dan waarschijnlijk betere resultaten krijgen.
Er zou theoretisch een stijging in spanning op moeten treden. Of je dit ook vind weet ik niet. De stijging van de spanning bij 5 graden celcius naar de spanning bij 90 graden celcius zou ongeveer de verhouding 1 op 1.2 moeten hebben. De opstelling moet dus redelijk concequent betrouwbare resultaten kunnen geven.
Deze spanningstoename heeft te maken met "activiteit". Dit heeft veel weg van jou verhaal over snellere diffusie. Als deeltjes sneller bewegen bezitten ze meer energie en kunnen ze makkelijker reageren.
Om je hier een idee van te krijgen. Als twee stoffen met elkaar willen reageren moeten ze met genoeg energie en onder de juiste hoek met elkaar in botsing komen. Is de temperatuur hoger dan bewegen de deeltjes sneller en zullen vaker bosten. De kans dat er een botsing onder de juiste hoek plaats vind is nu groter geworden. De deeltjes bezitten meer energie bij de botsing, ze botsen harder waardoor de kans dat de reactie plaats kan vinden wordt vergroot.

Succes
Jasper

#4

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 december 2008 - 20:59

De celspanning van een onbelaste Danielcel is niet afhankelijk van de celweerstand. Het gaat immers om een stroomloze meting.
De bruto celreaktie is Cu2+ + Zn ------) Cu + Zn2+. De verandering van de vrije enthalpie door deze reaktie is evenredig met de celspanning via de formule:

E = - ( delta G)/nF.

De temperatuurafhankelijkheid van delta G veroorzaakt de temperatuurafhankelijkheid van de EMK van de Danielcel.
Ik voorspel een zeer geringe temperatuurafhankelijkheid van de EMK ; de entropieverandering bij bovenstaande reaktie moet heel gering zijn. Want er verdwijnen of ontstaan bij deze celreaktie geen gasvormige produkten.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#5

jasper2

    jasper2


  • >100 berichten
  • 111 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2008 - 11:16

Delta G bestaat uit R*T1-R*T2 zo kom ik op de verhouding1 op 1.2 in mijn vorige replay. R is de gasconstante en T is de Temperatuur in graden Kelvin.

De bronspanning is theoretisch niet afhankelijk van de interne weerstand zolang deze niet richting "oneindig groot" loopt, wat bij opdrogen van de zoutbrug (fitreerpapier doordrenkt met verzadigde KCl opl.) wel gebeurd. Deze moet je dus wel degelijk in goede conditie houden of vervngen door een zoutbrug die hier minder last van heeft of een membraam.

Jasper

#6

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 december 2008 - 12:59

Ja, inderdaad. Je kunt geen potentiaalmeting doen over een oneindig grote weerstand. Zoals een zoutbrug met een luchtbel erin. Of een ingedroogde electrtolietoplossing in filtreerpapier. Je ziet het aan de wisselende display's op je voltmeter. Je te meten spanning wordt dan heel gevoelig voor inductie. Het bewegen van je handen is dan al voldoende voor een stoorsignaal.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#7

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 december 2008 - 13:21

Ik geef een zoekterm, misschien kun je er wat mee: brug van wheatstone.

#8

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 januari 2009 - 01:50

Met een brug van Wheatstone kun je een weerstand meten als deze niet te klein is.

Maar geen potentiaalverschillen.

Voor weerstanden van electrolieten moet je een wisselstroomversie van Wheatstone gebruiken die naast een variabele weerstand ook een variabele condensator heeft. Want dan wordt het eigenlijk een impedantiemeting, vanwege de overgangsimpedanties aan de electrodes.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#9

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 januari 2009 - 14:51

We zitten allemaal een beetje op dezelfde weg, maar praten een beetje langs elkaar...

Ik kan proberen mijn gedachten duidelijk te formuleren: als je een serie metingen doet met alleen een "goede voltmeter", dan kan dat je cel nog steeds heel erg verstoren. Voltmeters hadden vroeger 10kOhm/Volt, misschien tegenwoordig 1MOhm/Volt, maar zelfs bij 1MOhm/Volt loopt er nog een microampere.

Een simpele cel is niet geschikt om stroom te leveren; als er stroom loopt worden er overal concentratiegradiŽnten gevormd die de celspanning veranderen.

Je moet dus altijd stroomloos meten.

Verder is er nog een algemene truc: als je de omstandigheden van een experiment verandert moet je dat heen-en-terug doen, zo sluit je uit dat de tijd een rol speelt bij de veranderingen.

#10

lavalamp

    lavalamp


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 januari 2009 - 13:50

Allereerst bedankt voor de reacties,
Ik heb de proef inderdaad (een tijdje geleden) uitgevoerd zonder dat er een lampje of ander apparaat was geschakeld.
Dus zonder stroomlevering (in theorie).
De dalende gemeten spanning is dus niet te verklaren door middel van stijging interne weerstand , of toenemende diffusie. (iets waar ik bij het uitvoeren van de proef geen rekening mee heb gehouden)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures