Vraag 16Zuurstofproductie op Mars
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?
- Lees precies welke bewering van Maud je moet ondersteunen.
- Bekijk figuur 2 en de tekst over elektrode A en zoek naar gegevens die je kunt gebruiken.
- Denk na over wat een weergave op microniveau betekent en wat je over YSZ moet weten om dat te beoordelen.
- Schrijf je argument op en verwijs naar de figuur of de tekst als onderbouwing.
Hier verliezen leerlingen punten
- Geef een argument dat je uit de figuur of tekst haalt, en niet alleen een mening over hoe de bolletjes eruitzien.
- Onderbouw je argument met een concrete gegeven uit de opgave, anders krijg je geen punt.
- Schrijf je argument volledig in één duidelijke zin, zodat duidelijk is waarom Maud gelijk heeft.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Om in de verre toekomst op de planeet Mars te kunnen wonen, is het belangrijk dat daar zuurstof kan worden geproduceerd. De atmosfeer van Mars bevat namelijk nauwelijks zuurstof, maar wel koolstofdioxide. Op 20 april 2021 is er door de Marsrobot Perseverance (figuur 1a) voor het eerst zuurstof geproduceerd uit koolstofdioxide dat aanwezig is in de atmosfeer van Mars. De Perseverance bevat een ‛ s olid ox ide e lectrolyzer’ (SOXE). In de SOXE wordt met behulp van elektrische energie koolstofdioxide omgezet tot onder andere zuurstof (figuur 1b). figuur 1 1a 1b Aan elektrode A wordt CO omgezet tot CO volgens: 2 CO + 2 e – → CO + O 2– (halfreactie 1) 2 Aan elektrode B ontstaat zuurstof volgens: O 2– → O (halfreactie 2) 2 Halfreactie 2 is onvolledig. In halfreactie 2 ontbreken elektronen en coëfficiënten. Op de uitwerkbijlage is halfreactie 1 weergegeven.
Het elektrolyt is YSZ: een afkorting van y ttrium ge s tabiliseerd z irkoniumoxide. Yttrium en zirkonium zijn elementen met de symbolen Y en Zr . YSZ is op te vatten als een mengsel van de zouten Y O en ZrO . 2 3 2 YSZ is een vaste stof die oxide-ionen ( O 2– ) doorgeeft. De O 2– - ionen worden het best doorgegeven bij de massaverhouding Y O : ZrO = 1,0 : 6,3. 2 3 2
Het elektrolyt YSZ is ook onderdeel van elektrode A. Elektrode A is poreus en is opgebouwd uit poederdeeltjes nikkel ( Ni ) die zijn versmolten met poederdeeltjes YSZ (figuur 2). Deze opbouw van elektrode A zorgt ervoor dat de snelheid waarmee zuurstof geproduceerd wordt, optimaal is. figuur 2 Maud en Bryn bediscussiëren of de weergave van elektrode A in figuur 2 een weergave op microniveau is. Bryn stelt dat de donker gekleurde bolletjes nikkel-atomen kunnen voorstellen. Maud stelt dat de witte bolletjes nooit een weergave van YSZ op microniveau kunnen zijn.
Geef een argument dat de stelling van Maud ondersteunt.