Springen naar inhoud

Galvanische cel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mastermax

    Mastermax


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 januari 2006 - 18:32

Ik heb wat vraagjes:

1. Is een Galvanische cel hetzelfde als een Daniell-Element?

2. Als er op een examen gevraagd wordt ''Beschrijf de werking van een Daniell element''? Kan ik dan deze uitleg geven:

In een Daniell-element hebben we 2 vloeistoffen: bv aan de linkerkant SO4 (sorry ik heb geen idee hoe je die kleine getalletjes schrijft), en aan de rechterkant hebben we ook SO4. Aan de linkerkant stoppen we een Zn plaatje erin, dit begint elektronen af te geven, het staafje wordt negatief geladen.
Aan de rechterkant hebben we een Cu-staafje, die positief wordt na contact met het SO4. Om het nu verder te laten gaan (??) moeten we een zoutbrug plaatsten.
Vanaf hier snap ik het niet goed....De zoutbrug bevat Kaliumchloride-oplossing, wat gaat naar waar? En waarom? Waarom stopt het?

Ik hoop dat iemand me kan helpen.
Mzzl

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

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 januari 2006 - 19:33

Geplaatste afbeelding

Hierboven je element. Zink gaat uit de zinkelektrode in oplossing en staat hierbij elektronen af.
Koperionen uit de oplossing rechts kunnen die elektronen weer opnemen en hierbij neerslaan op de koperelektrode. Er ontstaat dus een elektronenstroom van links naar rechts. De linkse oplossing raakt hierdoor positief geladen (overschot aan Zn2+ ionen), maar de rechtse kant raakt hierdoor negatief geladen (overschot aan SO42- ionen).

Staan de elektroden in twee verder geheel gescheiden bekertjes, dan zal er tussen die oplossingen dus een potentiaalverschil ontstaan, dat "tegengas" gaat geven aan die elektronenstroom, en de elektronenstroom valt stil. Dat moet voorkomen worden.

Dus moet de stroomkring ook inderdaad dt gemaakt worden, een kring.

Dat zou je kunnen doen door je bekertjes gewoon samen te voegen tot n bekertje met twee elektroden. Dat geeft n probleem: er zullen zich dan door diffusie ook koperionen gaan bevinden vlakbij de zink-elektrode waar al die elektronen vrijkomen. Als die koperionen die elektronen hier al gelijk kunnen opnemen is er geen noodzaak meer voor die elektronen om heel die omweg naar die koperelektrode te maken. Koper zal dus neerslaan op de zinkelektrode, waardoor er nauwelijks meer stroom buitenom gaat lopen, en je vervolgens effectief twee koperelektroden in n oplossing krijgt. Het proces stopt.

Toch willen we lading verhuizen van de ene pot naar de andere. Dat zou kunnen door een membraan te plaatsen tussen de twee oplossingen, dat wel SO42- ionen doorlaat, maar niet de koperionen. Hierdoor kan het teveel aan sulfaationen aan de koperzijde verhuizen naar de zinkzijde, om hier het teveel aan zinkionen te compenseren, en blijft het ladingsevenwicht in elke oplossing behouden.
Er stroomt nu negatieve lading buitenom van links naar rechts, en binnendoor van rechts naar links. Ik heb een gesloten stroomkring, en dus een galvanische cel gemaakt.

In plaats van een selectief membraan zou je ook een zoutbrug kunnen plaatsen, die de diffusie van koperionen naar de linkse kant tegengaat. Onder invloed van het potentiaalverschil zullen sulfaationen die zoutbrug worden ingetrokken, maar koperionen niet, en de koperionen zullen er maar heel weinig door diffunderen. Zelfde probleem op een andere manier opgelost.


EDIT>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
voor de kleine cijfertjes zie:
http://www.wetenscha...ic=2736&start=0
super-en subscript.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Mastermax

    Mastermax


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 januari 2006 - 00:20

Bedankt voor het antwoord!!!

#4

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 januari 2006 - 00:12

Een zoutbrug heeft een grote weerstand en is daardoor ongeschikt voor een galvanische cel die electrische energie moet leveren, bijvoorbeeld om een lampje te laten branden. Een zoutbrug is wel geschikt voor een (stroomloze) potentiaalmeting met behulp van een referentie electrode.
Voor een Daniel element moet je denken aan een diaphragma of een membraan dat selectief ionen door laat.
Een diaphragma is een neutraal ding dat alleen maar de vloeistofmenging vertraagt. Bijvoorbeeld bestaande uit aan elkaar gesinterde glaskorreltjes.
Een membraan kan selecteren op grootte en lading van moleculen en ionen.
Een membraan heeft meestal negatieve groepen in zijn porien. Dan worden positieve ionen gemakkelijk doorgelaten en wordt de doorgang voor negatieve ionen sterk gehinderd. In een Daniel element met een kationselectief membraan (dat alleen kationen doorlaat) tussen twee zure sulfaatoplossingen zal het transport voornamelijk verzorgd worden door waterstofionen en in mindere mate zinkionen. De sulfaationen gaan er niet doorheen en de koperionen ook nauwelijks want die zaten niet in de zinksulfaatoplossing. hzeil.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#5

Mastermax

    Mastermax


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 januari 2006 - 18:31

Bedankt....

Maar wat zit er in een zoutbrug? K2SO4?
Of K2Cl? Srry voor de uh, niet zo snuggere vraag :D

In mijn vorige post schreef ik KaliumChloride, maar een vriend zei net dat het K2SO4was....nu ben ik in de war :D

Hopelijk kan iemand me helpen :roll:

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 29 januari 2006 - 19:02

http://www.iupac.org...<!--quotec-->In de zoutbrug kunnen we kaliumnitraat of kaliumchloride, opgelost in een agar-agar gel, gebruiken omdat het iongeleidingsvermogen van hun ionen voldoende groot is en geen van de aanwezige ionen betrokken wordt in de elektronentransferreactie uit ons voorbeeld.


K en Cl zijn beiden eenwaardige ionen, dus K2Cl zal er niet inzitten :roll:

Op bovengenoemde site staat heel het proces uitgebreid beschreven.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 januari 2006 - 00:17

Een zoutbrug koop je niet kant en klaar maar maak je zelf. Je gebruikt hem voor potentiaalmetingen met een voltmeter met een hoge ingangsimpedantie.
Het handigste is 10% KCl, in een agar-agar oplossing. Die wordt vast na afkoeling. Bij een hogere KCl concentratie krijg je problemen met het vast worden van de agar. Als je chloriden wilt vermijden kun je KNO3 nemen.
Voor een potentiaalmeting is een hoge KCl concentratie eigenlijk het beste.
Waarom? Niet om de weerstand zo laag mogelijk te krijgen. Maar om een meetfout ten gevolge van een diffusiepotentiaal te vermijden. K+ ionen en
Cl- ionen hebben beide de argon-configuratie en hebben ongeveer gelijke massa. Dus ze zijn bij benadering even groot en even zwaar. En diffunderen met dezelfde diffusieflux naar buiten. Er treedt dan geen diffusiepotentiaal op.
Mits de oplossing waarin de zoutbrug staat een lagere ionsterkte heeft als de vulling van de zoutbrug. Anders gaat die oplossing de grootte van de diffusiepotentiaal (mede) bepalen.
Voor een Danielcel lijkt mij een kationselectief membraan, bijvoorbeeld NAFION de beste keus. Dat is chemisch inert. Je kunt het beschouwen als gesulfoneerd PTFE met waterholtes die als porien functioneren. Dit membraan moet altijd in water bewaard worden. H.Zeilmaker.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures