Vraag 31Ademende flowbatterij
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Begin met de twee halfreacties die in de tekst staan, want daaruit bouw je de totale reactie.
- Zorg dat het aantal elektronen in beide halfreacties gelijk is voordat je ze optelt.
- Tel de halfreacties op en schrap de deeltjes die aan beide kanten van de pijl voorkomen.
- Controleer tot slot of de atomen en de lading aan beide kanten van de pijl kloppen.
Hier verliezen leerlingen punten
- Let op dat het aantal elektronen aan beide kanten precies gelijk is, anders klopt de vergelijking niet.
- Bij het overnemen van deeltjes uit de halfreacties worden ionen en moleculen vaak vergeten, dus controleer die nog eens.
- Na het optellen is de lading vaak niet meer in balans, reken dat daarom altijd even na.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Steeds meer elektrische energie wordt duurzaam opgewekt, bijvoorbeeld met behulp van zonnecellen. Hierdoor stijgt de vraag naar betaalbare opslag van energie. Een Amerikaans onderzoeksteam onder leiding van professor Chiang heeft daarom een ‘flowbatterij’ ontwikkeld op basis van goedkope stoffen zoals natriumpolysulfide ( Na S ). 2 4
In figuur 1 is de flowbatterij schematisch weergegeven. figuur 1 halfcel A halfcel B zuurstofdoorlatend membraan elektrode A elektrode B voorraadvat A voorraadvat B H O S 2 3 2 4 O Na + Na + 2 3 2 + S 2 H pomp pomp Na + -doorlatend membraan De twee halfcellen A en B zijn ieder verbonden met een voorraadvat en zijn van elkaar gescheiden door een membraan dat Na + -ionen doorlaat. Tijdens het gebruik van de flowbatterij worden de oplossingen uit de voorraadvaten langs de elektroden gepompt (de ‘flow’). De elektroden reageren zelf niet mee. Wanneer de batterij nog niet is opgeladen, bevatten halfcel A en het daarop aangesloten voorraadvat A een oplossing van natriumsulfaat en zwavelzuur. Halfcel B en het daarop aangesloten voorraadvat B bevatten in niet opgeladen toestand een natriumpolysulfide-oplossing. Om nevenreacties te voorkomen, wordt de pH in halfcel B verhoogd. Hiervoor is 3,0 M natriumhydroxide-oplossing gebruikt.
Tijdens het opladen treden de volgende halfreacties op: elektrode A: 2 H O → O + 4 H + + 4 e – (halfreactie 1) 2 2 elektrode B: S 2– + 2 e – → 2 S 2– (halfreactie 2) 4 2
Geef de vergelijking van de totale reactie die optreedt tijdens het opladen van de flowbatterij.