Waar loopt een stroom?

Elektrochemie:
beelden onder spanning
Michiel Vogelezang
Instituut voor Leraar en School
Radboud Universiteit Nijmegen
Postbus 38250
6503 AG NIJMEGEN
[email protected]
Leerlingbeelden
Kan dit wel?
• Heeft u zelf wel eens vreemde uitspraken
bemerkt bij uw leerlingen met betrekking
tot elektrochemie?
• Zo ja, welke was of waren dat en hoe ging
u er mee om?
Zal in deze opstelling een stroom gaan lopen?
Zo ja, hoe; zo nee, waarom niet?
• Heeft u overigens zelf ook wel eens
gemerkt dat u een niet geheel juist beeld
had met betrekking tot elektrochemie?
Video-opname van de praktijk
• Noteer relevante gegevens.
• Verbaast het resultaat u?
• Welke halfreacties zullen verlopen aan de
elektroden?
koperelektrode
platina-elektrode
broomwater
natriumchlorideoplossing
koperdraad
Waar loopt een stroom?
• Loopt er ook een stroom door de
koperdraad tussen beide oplossingen?
– Hoe kun je dit nagaan?
• Loopt er een stroom door de oplossingen?
– Hoe kun je dit nagaan?
• Vinden aan de koperdraad in beide
oplossingen halfreacties plaats?
1
De bronspanning en de halfreacties
hier
• Welke halfreacties vinden plaats aan
de vier elektroden in de gebruikte
opstelling.
• Welke bronspanning zullen we meten
volgens BINAS tabel 48? (We
verwaarlozen concentratie-effecten.)
Een gewone elektrolyse
Wat reageert waar?
• Wat vindt u van de uitspraak dat in de Daniell-cel
koperionen reageren aan de negatieve elektrode
omdat plus door min wordt aangetrokken?
Koper-elektrode
in kopersulfaatoplossing
Zink-elektrode in
zinksulfaat-oplossing
Her resultaat:
• Wat zal er onder in de U-buis gebeuren in de
volgende elektrolyse-opstelling:
platina-elektrode
platina-elektrode
kaliumnitraat
oplossing
koperdichromaat (groen)
Naar …
Een ongewone elektrolyse?
• Wat zal er aan de positieve elektrode
(platina) gebeuren in de volgende
elektrolyse-opstelling:
ijzer(II)sulfaatoplossing
2
Het resultaat per video
Brandstofcellen
• Is het resultaat zoals verwacht?
• Welk verschil is er tussen
brandstofcellen, galvanische cellen,
elektrochemische cellen en
elektrolysecellen?
• Zijn er andere situaties waarin
inderdaad niet de regel geldt dat
bij plus min reageert omdat dat
daardoor wordt aangetrokken?
Hoe werkt een waterstofcel?
• Welke overeenkomst ziet u tussen
alle brandstofcellen?
Een brandstofcel
• http://www.gvb.nl/overgvb/projecten/brandstofcelbusmultim
edia.html
Enkele voorbeelden van brandstofcellen
Waterstofcel met zuur elektrolyt
http://www.news.cornell.edu/photos/pem300.gif
Fuel cell graphic
3
Algemene voorstelling brandstofcel met zuur elektrolyt
Wat mist u hier?
Wat vindt u van deze afbeelding van een brandstofcel?
Geleiding en stroom
Welke beelden zijn aan de orde geweest
• Kun je in de voorafgaande plaatjes
iets zien van een overeenkomst dan
wel verschil in de begrippen stroom
en geleiding?
•
•
•
•
Is een zoutbrug noodzakelijk?
Wat zorgt voor de stroomgeleiding?
Waar loopt een stroom in een cel?
Kan bij plus kan alleen maar min reageren
en omgekeerd?
• Welk verschil en welke overeenkomst zien
wij tussen een brandstofcel en een
galvanische cel?
4