Als u geen zin/tijd heeft het hele verhaal te lezen: zie de dikgedrukte vragen onderaan.
Ik zit in 6VWO en ik heb een experiment gedaan met een citroenbatterij: een citroen met een zinkstaaf en een koperen muntje waarbij een redoxreactie plaatsvindt tussen H+ en Zn(s).
Ik wilde kijken wat de invloed was van de temperatuur en de concentratie H+ op de spanning die de citroen levert.
Ik heb dus 2 proefjes gedaan:
-Een waarbij ik de spanning van een verwarmde citroen heb gemeten t.o.v. een normale citroen.
-En een waarbij ik de spanning van een oude/niet-verse citroen heb gemeten t.o.v. een normale citroen.
Ik twijfel nu over onze hypothese, resultaten en de conclusie die ik moet trekken met betrekking tot de wet van Nernst.
Mijn hypothese was in eerste instantie dat een hogere temperatuur moest zorgen voor een hogere spanning. Want als je kijkt naar de wet van Nernst...
V = V0 + RT/nF * Ln([Ox]/[Red])
Dan staat de T bovenin de breuk waardoor er een hogere potentiaal ontstaat, zowel voor de halfreactie van H+ als voor de halfreactie van Zink.
Om de bronspanning te berekenen moet je doen:
V(bron)=V(ox)-V(red)
Een beredenering in de zin van:
4-3=1 en 8-6=2
leverde mij de conclusie op dat 2 grotere waardes van elkaar aftrekken ook leidt tot een groter verschil. Ben er inmiddels achter dat dit niet werkt bij de wet van Nernst, omdat er ook een +-teken in de formule zit.
Mijn proef leverde het resultaat op dat er bij een hogere temperatuur daadwerkelijk een hogere spanning was.
Maar nu heb ik in excel de wet van nernst ingevuld bij verschillende waarden voor de temperatuur (in kelvin) en een vaste concentratie. Daar komt een lineaire lijn OMLAAG uit, wat dus zou betekenen dat de spanning bij een hogere temperatuur lager is.
Ik vraag me nu af wat juist is. Ik neig erg naar het verband wat uit mijn excel grafiek blijkt, maar ik dacht ook dat het een soort van 'algemeen bekend' was dat bij een hogere temperatuur juist een hogere spanning ontstond.
Verder hebben we dus de concentratie onderzocht. We dachten dat de spanning hoger zou worden bij een grotere concentratie. Dat bleek ook uit onze proef. En dat bleek ook uit de excel grafiek (kwadratisch omhoog, of logaritmisch omhoog?).
Klopt dat?
Ik hoop dat mijn vraag duidelijk is
:Wat is het echte verband tussen temperatuur&spanning en concentratie&spanning bij een elektrochemische cel/citroenbatterij?
En dan had ik nog een vraagje..
Mijn leraar heeft iets gezegd over het feit dat de reactiesnelheid invloed heeft op de bronspanning.
Is dat zo?
Want een hogere concentratie = hogere reactiesnelheid, en een hogere temperatuur = hogere reactiesnelheid. Toch hebben die twee grootheden een totaal ander verband met de spanning (als alles hierboven klopt).
Alvast hartstikke bedankt!
Het verslag moet vandaag worden ingeleverd dus een snelle reactie wordt gewaardeerd =).
Met vriendelijke groet,
Hester
