[scheikunde] Ontwerp van een elektrochemische cel

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 3

Ontwerp van een elektrochemische cel

Hallo, 

 
Voor mijn scheikunde PO op school moeten we het volgende doen:

Ontwerp, uitgaande van koper(II)halfcellen en zinkhalfcellen, een batterij waarmee je bij de elektrolyse van een zwavelzuuroplossing binnen 10 minuten 10cm3 waterstofgas produceert.
 
heeft iemand misschien enig idee hoe ik dit zou moeten doen?

 

Gebruikersavatar
Berichten: 1.253

Re: Ontwerp van een elektrochemische cel

Leuke insteek van de opdracht...
 
Maar, google even op "daniell cel" en kom eens met een voorstel van wat je opstelling zal moeten worden. Onderbouw met reactievergelijkingen.
 
Ga daarna nadenken over dat zwavelzuur. Maar daarvoor moet je eerst de cel correct hebben en de invloeden op de reactiesnelheid etc...
 
Dus, kom maar op. Dan coachen wij wel verder.
 
Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

Berichten: 3

Re: Ontwerp van een elektrochemische cel

Met een practicum in de les hebben we gewerkt met de volgende opzet van de halfcellen:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Galvanische_Zelle.png/250px-Galvanische_Zelle.png

Aan de halfcellen zou je dan, als ik het goed, heb de elektrolyse van zwavelzuur kunnen vast maken dmv stroomdraden

Deze moet je dan in serie schakelen lijkt me? Of heb je meerdere halfcellen nodig?

De elektrolyse ziet er zo uit:
Afbeelding

De reacties die plaatsvinden bij de elektrolyse zijn:

- pool: 2 h+ + 2 e- -> H2 (g)

+ pool: 2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4 e-

totale reactie: 2 H2O + 4 H+ ->  O2 + 4H+ + 2 H2 (g)

Hoe kan ik uitrekenen hoe er 10 cm3 kan ontstaan?

mvg, Danielle

Gebruikersavatar
Berichten: 1.253

Re: Ontwerp van een elektrochemische cel

Mooi eerste nadenkwerk. Nu verder, daarna puntjes op i-tjes.
 
Wat is de druk en de temperatuur? En dan eens aan de gaswet of het molair volume denken. Dan kan je in elk geval al uitrekenen hoeveel kopersulfaat en zink je moet hebben om mee te beginnen. Dat is dan een grenswaarde waar je hoogstwaarschijnlijk ruim overheen moet.
 
Ik ga er vanuit dat je meerdere experimenten mag doen. Tijd is belangrijk, blijkt. Dus stel je de volgende twee resultataen eens voor:
1. Binnen 5 minuten heb je 10 cm3 gas verkregen.
2. Na 10 minuten heb je nog (lang) geen 10 cm3 gas verkregen.
 
Beschrijf per situatie eens welke aanpassingen je allemaal kan doen om de vervolgproef uit te voeren die dichter in de buurt komt van de 10 min 10 cm3.
 
Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

Berichten: 3

Re: Ontwerp van een elektrochemische cel

Ik ga uit van de druk en temperatuur van een ideaal gas, dus T=273,15 en p = p0 (standaarddruk)

We mogen helaas zelf geen experimenten uitvoeren, dus we moeten zelf bedenken zonder experimenten hoe we dit zouden kunnen doen..

De gaswet is <i>p</i>V = <i>n</i>RT

V = volume in m3, is dit dan de 10 m3 waterstof of de 22,4 m3 die in de binas staat?

t = 273,15

p = 1,01 .10^5 Pa

n = ?

r = 8,31 J K-1 mol-1
welke waarde kan je dmv deze formule uitrekenen?

het aantal mol van de hoeveelheid zwavelzuur die je nodig hebt om 10 cm te laten ontstaan?

Ik zou denken dat je moet kijken hoeveel miliAmpère je nodig hebt om 10 cm3 waterstof te laten ontstaan, dus door middel van de aantal zink/koperhalf cellen, want die leveren stroom. Of is dit helemaal fout?

Bedankt voor u hulp alvast.

Reageer