Vraag 8Alcoholen uit CO 2
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?
- Bekijk eerst welke tabelwaarden bij de blanco-metingen horen, dus zonder CO2 in de oplossing.
- Vergelijk de stroomsterkte bij pH 4 met die bij pH 7, en let op de verschillen tussen donker en licht.
- Bedenk welke deeltjes in de oplossing bij een lagere pH in grotere hoeveelheid aanwezig zijn en welke halfreactie dat kan voeden.
- Kijk daarna naar wat er met de stroomsterkte gebeurt als de cel verlicht wordt, en koppel dat aan de tweede conclusie.
Hier verliezen leerlingen punten
- Geef bij beide conclusies een getal uit de tabel en zeg erbij of het stijgt of daalt, want een argument zonder vergelijking levert geen punten op.
- Vergeet niet om de link naar de halfreactie of de rol van de elektrode expliciet te leggen, anders is je redenering niet volledig.
- Gebruik bij de tweede conclusie de blanco-metingen en niet de metingen met CO2, omdat je dan het effect van de elektrode niet zuiver laat zien.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
De stijging van het CO -gehalte in de atmosfeer heeft geleid tot 2 onderzoek naar het gebruik van CO als grondstof voor brandstoffen. Zo 2 is bijvoorbeeld de elektrochemische omzetting van CO tot methanol 2 onderzocht. Hierbij is gebruikgemaakt van een elektrochemische cel zoals is weergegeven in figuur 1. figuur 1
De totaalvergelijking van de reactie in de elektrochemische cel is hieronder weergegeven. 2 CO (g) + 4 H O (l) → 2 CH OH (l) + 3 O (g) (totaalreactie) 2 2 3 2
De elektrode die in het onderzoek is gebruikt, was bedekt met een laagje polyaniline. Hiervoor is gekozen omdat door de polyaniline niet alleen elektrische energie maar ook lichtenergie kan worden overgedragen bij elektrochemische reacties. Het rendement van de omzetting van CO tot 2 methanol nam inderdaad sterk toe wanneer de elektrode werd belicht met een felle lamp. Men heeft de stroomsterkte tijdens de omzetting onderzocht, waarbij de volgende omstandigheden werden gekozen: − De oplossing bevatte geen CO (blanco) of was juist verzadigd 2 met CO . 2 − De cel werd verlicht of verduisterd.
Voorafgaand aan de experimenten werd met een buffer de waarde van de pH ingesteld op 4 ofwel op 7 . De resultaten van de metingen zijn in de tabel weergegeven. De waardes in de tabel zijn de gemeten stroomsterktes in μ A. tabel blanco verzadigd met CO 2 donker licht donker licht pH = 4 7 34 12 67 pH = 7 2 6 8 15 Uit de blanco metingen blijkt dat er ook stroom loopt als er geen CO 2 aanwezig is. De stoffen uit de gebruikte buffer kunnen niet als oxidator optreden, en verklaren dus ook niet de stroom die er loopt. Op grond van de resultaten formuleerden de onderzoekers twee conclusies: 1 Aan de polyaniline elektrode verloopt ook de halfreactie 2 H + + 2 e – → H . 2 2 De halfreactie 2 H + + 2 e – → H wordt ook versneld door de 2 polyaniline elektrode.
Geef met behulp van de tabel een onderbouwend argument voor elk van beide conclusies.