[Scheikunde] een redox vraagje
 

4) We beschouwen een chemische cel met als ene halfcel een zinkstaaf gehangen in een oplossing van zinksulfaat. De andere halfcel is een platinastaaf gehangen in verdund zwavelzuur.

a) Geef de vergelijkingen van de halfreacties die optreden.

b) Bereken de toename of afname in gewicht van de eerstgenoemde halfcel als de batterij 2,00 uur lang een stroom van 40 mA levert





De eerste lukt me wel maar hoe bereken je de vraag bij b) ?

ampere heeft met het aantal coulomb per seconde te maken, coulomb zegt hoeveel elektronen per seconde langs gaan geloof ik. de stof die elektronen afstaat of opneemt lost op in het zwavelzuur. de opgeloste stof is gelijk aan hoeveel elektronen er afgestaan zijn. met dit getal kan je mbv die constante van de deeltjes per mol (iets van 6,nogwat * 10^23 ofzo) berekenen hoeveel mol stof is opgelost, dus daaruit kan je de massa die verandert is berekenen.

beetje omslachtig, ik ga t niet voor je uitrekenen, want ik ben erg gaar, maar toch ik hoop dat je dr wat mee kan :)

Coulomb heeft met de lading te maken, niet met het aantal elektronen. Maar als je de elektronlading weet kun je het aantal coulomb delen door die lading.

1 A = 1 C/s

Elektronen hebben een lading van 1,6*10^-19 C.

Bij 40 mA komen er dus 2,5*10^17 elektronen per seconde langs.
In 2 uur wordt dit dus 1,8*10^21 = 3,0 mmol elektronen.

De reductiereactie is (als ik het goed heb):
Zn(s) -> Zn2+(aq) + 2 e-

Van elke Zn komen er 2 elektronen vrij, dus deze reactieverhouding is 1 : 2. Er is dus 3,0 / 2 = 1,5 mmol Zn overgegaan naar Zn2+.
1,5 mmol Zn heeft een massa van 0,098 g.

Je halfcel is dus 0,098 g in gewicht afgenomen.

Vraag het voor de zekerheid nog maar na, ik weet niet zeker of dit goed is. :)

is het niet iets makkelijker door de constante van Faraday te gebruiken?????

overgebrachte lading van 1 mol elektronen komt over een met de constante van Faraday Coulomb

--> in 1 seconde wordt er een lading overgebracht van 40 x 10^ -3 C

--> kun je omrekenen naar 2 uur.

--> 1 mol elektronen komt overeen met constante van Faraday

--> x mol elektronen komt overeen met de overgebrachte lading die je hebt berekent over die 2 uur.

--> x kun je nu uitrekenen

--> Zn --> Zn2+ + 2e-

--> dus dan weet je dat er het aantal mol elektronen dat er is overgedragen dat dat afkomt van 0,5 x aantal mol elektronen mol Zn

--> dit levert het antwoord 0,0014924553 mol = 0,0975767293= 0,1 g Zn dat heeft gereageerd

--> de zinkstaaf is 0,1 g lichter geworden

Dank je wel, het is me een stuk duidelijker geworden!

De constante van Faraday wordt niet op elke middelbare school behandeld
(zoals dat bij mij het geval was ;))

vind ik anders wel onhandig omdat het rekenen met het elementair ladingskwantum alleen maar extra rekenwerk is (met de constante van avogadro erbij enzo). Het is dus een onnodige stap extra waar je echter WEL een rekenfout kan maken ;)

het kan gewoon op een aantal manieren gedaan worden, allebei precies hetzelfde antwoord.

nou ja, mn berekening was goed, dus t is wel fijn om te weten dat ik t nog steeds kan

zijn meerdere wegen die naar Rome leiden he ;)