reactiesnelheid batterij

[Blackbase]

Dag iedereen,

Ik was vandaag aan elektrochemie aan het denken, meer bepaald het gedrag van galvanische vs elektroktrolytische cellen.

Ik begrijp dat je de 'reactiesnelheid' van een elektrolytische cel kan verhogen door de stroom op je cel te verhogen. Dit volgt uit de wet van Faraday, als je je stroom verhoogt, zet je meer massa om.

Maar ik begon me af te vragen hoe dit dan zit bij een galvanische cel.

Veronderstel even volgende klassieke galvanische reactie: Zn + Cu²⁺ --> Zn²⁺ + Cu

Zijn er factoren die de reactiesnelheid hier beïnvloeden, m.a.w. kan je iets doen om in deze reactie meer Cu per tijdseenheid neer te slaan?

En misschien daarbij nog een heel domme vraag: Wat als we een gelijkrichter aansluiten en 'ompolen' tov een elektrolytische cel? Kan je dan ipv deze reactie om te draaien, deze reactie ook een duwtje in de rug geven?

Ik zit er al een tijdje op te denken, maar ik kom er niet aan uit. Alle hulp is natuurlijk welkom

[rwwh]

In beide gevallen wordt de reactiesnelheid uiteindelijk bepaald door de diffusiesnelheid. Je kunt de reactie versnellen door de concentratiegradiënt aan de elektroden te verkleinen ("depletielaag" dun houden, begin met goed roeren), en het oppervlak te verhogen. Verder moet je goed kijken naar je zoutbrug of het membraan dat je voor de scheiding van de twee compartimenten gebruikt; die kunnen ook beperkend zijn.

In je elektrolytische cel zul je, om de stroom te verhogen, de aangelegde spanning moeten verhogen. Dat kan niet zomaar straffeloos: natuurlijk ga je harder aan de ionen in de oplossing "trekken" als je de spanning verhoogt, maar je loopt ook het risico dat er andere (ongewenste) reacties aan de polen gaan optreden.

Je kunt een reactie in een galvanische cel soms omkeren door een "tegenspanning" aan te leggen. In zo'n geval spreken we van een oplaadbare batterij of "accu". Dit kan alleen als de stoffen weer op dezelfde manier worden gevormd als ze begonnen. En, zoals je suggereert, je kunt een batterij ook "leegtrekken" door de reactie te helpen met een "meespanning", maar dan geldt hetzelfde als bij de elektrolytische cel: er zullen ook nevenreacties kunnen optreden.

[toaic]

Andere variabelen, de temperatuur, indien mogelijk Zn2+ en Cu dat ontstaat wegnemen.

Zodat de reactie meer aflopend blijft.

[rwwh]

Temperatuur: zeker, belangrijk!

Voor het maken van een aflopende reactie: Cu wegnemen zal niet helpen, de vaste stof heeft geen concentratie die voorkomt in de reactiesnelheidsconstante. Zinkionenconcentratie aan de elektrode verminderen is wat ik probeerde te bevorderen door goed te roeren.

[toaic]

Wat zou het effect zijn, als je een natriumzout toevoegd, om zo het Zn²⁺

te doen neerslaan? Bijvoorbeeld natriumfosfaat.