[scheikunde] Elektrochemische cel

[Autodidact1]

Dag allemaal

De gemeten celpotentiaal is in de praktijk steeds kleiner dan de potentiaal die men thermodynamisch zou verwachten. Dit komt door Ohmse potentiaal en door polarisatie-effecten.

Ohmse potentiaal begrijp ik. Polarisatie begrijp ik niet goed. Hoe moet ik mij dit voorstellen? Als polarisatie gebeurt aan één of beide elektrodes wat gebeurt er dan met de stroom I, blijft die hetzelfde en gaat die stijgen/dalen? 

Ik kan de verschillende linken niet goed maken tot één verhaal rond celpotentiaal, ohmse drop, overspanning en polarisatie-effecten.

(Ik kon niet goed uitmaken of het een chemische of natuurkundig vraag is omdat het beide is eigenlijk)

Groetjes

Autodidact1

 

[Pinokkio]

Denk aan Wet van Nernst. Bijvoorbeeld in een Daniell cel:
 

Daniell Cell.jpg (34.3 KiB) 729 keer bekeken

 
Aan de Zn-elektrode komen Zn²⁺ ionen vrij en daardoor zal de concentratie Zn²⁺ in de film langs de electrode hoger zijn dan in de oplossing.
 
Op de Cu-elektrode worden Cu²⁺ionen omgezet in Cu en daardoor zal de concentratie Cu²⁺ in de film langs de electrode lager zijn dan in de oplossing.
 
Het zijn de concentraties in de vloeistoffilms in direct contact met de electrodes die de celpotentiaal bepalen.

[Autodidact1]

Wat ik niet begrijp is waarom dat bij hoge stroomsterktes de cel gepolariseerd geraakt. (Dit staat zo in mijn cursus elektrochemie)

Als je een elektrochemische cel neemt dan is de stroom I afkomstig van de spontane redoxreactie. Naarmate de reactie opgaat veranderen de elektrodepotentialen net tot het punt waar ze gelijk zijn aan elkaar dan is Ecel = 0 V en dan heb je evenwicht. 

Maar neemt stroomsterkte I dan ook niet af in de tijd? (Het potentiaalverschil tussen de elektrodes wordt toch steeds kleiner)   Hoe kan je dan hogere stroomsterktes krijgen? (Een externe bron erop plaatsen?)

Bij elektrolytische cel moet er energie in gestopt worden om de reactie te doen opgaan Ecel<0 Stroomsterkte I lijkt mij dan afhankelijk van de voltage van de externe bron. Meer voltage erachter is toch meer druk erachter dus hogere I? Maar die I moet dan toch ook afnemen als de reactie steeds meer opgaat?

Ik snap de basis van elektrochemische cellen wel maar al die extra effecten maken het moeilijk voor mij om het totaal plaatje te zien. Dat brengt dan ook wat frustratie met zich mee omdat het lampje niet meteen gaat branden bij mij.

[Pinokkio]

De stroomsterkte I is afhankelijk van de weerstand van wat je aansluit op de cel.
 
Als je een voltmeter (met enorme inwendige weerstand) aansluit is I vrijwel 0 A, en meet je het maximaal mogelijke voltage.
 
Als je iets anders (lampje, .. ...) aansluit met een bepaalde weerstand (veel lager dan die van een voltmeter) zal celvoltage lager zijn en I groter.
 
Als je een Daniell cel lang gebruikt zullen de Zn²⁺ en Cu²⁺ concentraties in beide oplossingen veranderen, daardoor zal de celpotentiaal afnemen en dus ook de I door het lampje.
 
Bij andere cellen gebeurt iets soortgelijks.