[scheikunde] redoxreactie oefening (45)

[workinghard]

oefening:

[Margriet]

Het gaat om de volgende omkeerbare reactie:

2 Ni³⁺ + Cd ↔ 2Ni²⁺ + Cd²⁺

Naar rechts is ontladen, naar links is opladen.

De vraag gaat over het opladen. Welk deeltjes neemt dan elektronen op en is de oxidator?

[Knightattack]

Ik denk dat Ni electronen opneemt zodat Cd positief wordt geladen

[Margriet]

Ik denk dat Ni electronen opneemt zodat Cd positief wordt geladen

Dat gebeurt bij het ontladen van de batterij. Dan neemt nikkel één elektron op en staat cadmium twee elektronen af.
De vraag gaat echter over het opladen van de batterij. De reactie naar links dus.
Welk deeltje neeemt dan elektronen op?

[Knightattack]

Aan de linkerkant van de pijl zal Cd elektronen opnemen. De lading wordt delta - . Ik denk dat er een negatieve lading zal ontstaan.

[Margriet]

Beste Knightattack, het gaat bij het laden en ontladen om redoxreacties. Ben je bekend daarmee? Dit even voordat ik verder antwoord.
Groet, Margriet

[Pepito]

Beste

Zou iemand mij kunnen helpen

[Knightattack]

Beste Knightattack, het gaat bij het laden en ontladen om redoxreacties. Ben je bekend daarmee? Dit even voordat ik verder antwoord.
Groet, Margriet

Hoi Margriet, ik heb nog geen oefeningen gedaan. Ik weet nog maar een klein beetje. Metalen zijn reductoren. Het hangt af hoe onedel een metaal is. Ik weet ook dat het met half reacties te maken heeft. Electronen afstaan zijn reductoren, en oxidatoren nemen graag electronen op.

[Margriet]

.... Ik weet ook dat het met half reacties te maken heeft. Electronen afstaan zijn reductoren, en oxidatoren nemen graag elektronen op.

Klopt. Het gaat bij een batterij om het opnemen en afstaan van elektronen en we geven dit vaak in halfreacties weer.
Lukt het je om de halfreacties op te stellen voor deze batterij bij stroomlevering? Of is het misschien verstandiger om eerst het hoofdstuk redox te bestuderen voordat je er aan begint?
Zie maar, ik help graag.

[Knightattack]

Het gaat om de volgende omkeerbare reactie:

2 Ni³⁺ + Cd ↔ 2Ni²⁺ + Cd²⁺

Naar rechts is ontladen, naar links is opladen.

De vraag gaat over het opladen. Welk deeltjes neemt dan elektronen op en is de oxidator?

Ni neemt 1 electron op en Cd neemt 2 electronen op. Zijn ze niet beide oxidatoren? Of vind de reactie plaats in een zure oplossing waardoor de H+ ionen de oxidator is? Ik wil graag de oplossing zien Margriet als je het niet erg vindt

[Margriet]

Ni neemt 1 electron op en Cd neemt 2 electronen op. Zijn ze niet beide oxidatoren?

Nee dat klopt niet. Zoals eerder gezegd gaat het om de volgende omkeerbare reactie:

2 Ni³⁺ + Cd ↔ 2Ni²⁺ + Cd²⁺

Als de reactie naar rechts verloopt, de batterij levert dan stroom, dan wordt Cd omgezet in Cd²⁺ en moet daarvoor twee elektronen afstaan. Cd is dan dus de reductor.

De halfreactie wordt dan: Cd -> Cd ²⁺ + 2e^-

Ni³⁺ neemt hierbij een elektron op om Ni²⁺ te worden en is dus de oxidator met als halfreactie: Ni³⁺ + e^- -> Ni²⁺

Tot zover eens?

[Knightattack]

Eens, het wordt duidelijker. De electronen links moeten evenveel zijn als de electronen rechts van de pijl.

[xander_C-137]

De vraag is hoe men een volledig heropgeladen batterij zou moeten weergeven. Het gaat dus over het linkerlid van de reactie die @margriet al neerschreef.

Het antwoord is dan C

[Margriet]

De vraag is hoe men een volledig heropgeladen batterij zou moeten weergeven. Het gaat dus over het linkerlid van de reactie die @margriet al neerschreef.

Het antwoord is dan C

Klopt, maar in de stapsgewijze uitleg ben ik nog niet zo ver.

[Margriet]

.....De electronen links moeten evenveel zijn als de electronen rechts van de pijl.

Klopt, er gaan geen elektronen verloren en er ontstaan ook geen elektronen.
Terug naar de opgave. Als de batterij alsmaar stroom levert raakt hij op een gegeven moment uitgeput. De batterij moet, aangenomen dat het om een oplaadbare batterij gaat, weer worden opgeladen. Dit gaat niet vanzelf, daar is een oplader voor nodig.
De uitgeputte batterij bevat Ni²⁺ + Cd²⁺ wat weer moet worden omgezet in Ni³⁺ + Cd

De halfreacties voor opladen zijn dan: Cd²⁺ + 2e^- --> Cd
en Ni²⁺ --> Ni³⁺ + e^-

Een oplader heeft een plus- en een minpool.
Kun je nu nagaan aan welke pool je de Cd²⁺ moet aansluiten om Cd te krijgen?
En aan welke pool Ni²⁺ om Ni³⁺ te verkrijgen?