Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

BRENSELCELLA •En brenselcelle har svært høy virkningsgrad •Lite energi går tapt som varme •Andre brennstoffer enn hydrogen kan brukes.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "BRENSELCELLA •En brenselcelle har svært høy virkningsgrad •Lite energi går tapt som varme •Andre brennstoffer enn hydrogen kan brukes."— Utskrift av presentasjonen:

1 BRENSELCELLA •En brenselcelle har svært høy virkningsgrad •Lite energi går tapt som varme •Andre brennstoffer enn hydrogen kan brukes

2

3 •Ved anoden: 2H 2 (g) → 4H + (aq) + 4e - (oks), E 0 oks = 0.00 V •Ved katoden: O 2 (g) + 4H + (aq) + 4e - → 2H 2 O(l) (red),E 0 red = 1.23 V •Totalreaksjon: 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O(l), E 0 = 1.23 V

4 ELEKTROLYSE •I en elektrolyse tvinger vi strømmen til å gå i motsatt retning i hva den naturlig ville ha gjort. •Men dette koster mye energi! •Vi må minst ha en spenning som er større enn det naturlige cellepotensialet for cella. •Opplading av batterier er egentlig en form for elektrolyse.

5 •Spenningsrekka forteller oss også hvilke produkter som lages i en elektrolyse. •Jo lengre opp et stoff står på redform i spenningsrekka, desto vanskeligere er det å oksidere det. •Jo lengre ned et stoff står på oksform i spenningsrekka, desto vanskeligere er det å redusere det. •Dette er spesielt viktig når det er vann til stede i elektrolysen.

6 •Vi vil elektrolysere en løsning av KBr i vann. Hvilke produkter lages?

7 • Oksform Redform •4H + (aq) + 4e - + O 2 (g)  2H 2 O(l) •Br 2 (aq) + 2e -  2Br - (aq) •2H 2 O(l)+ 2e -  H 2 (g) + 2OH - (aq) •K + (aq) + e -  K(s)

8 •Vi får altså Br 2 ved anoden og H 2 ved katoden. •Dersom vi elektrolyserer en K 2 SO 4 - løsning, har vi følgende muligheter i spenningsrekka:

9 •Oksform Redform •2S 2 O e -  2SO 4 2- •4H + (aq) + 4e - + O 2 (g)  2H 2 O(l) •2H 2 O(l)+ 2e -  H 2 (g) + 2OH - (aq) •K + (aq) + e -  K(s)

10 •Produktene blir nå H 2 og O 2, altså en vannspalting. •2H 2 O(l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)

11 OVERPOTENSIAL •Hvor høy spenning må vi minst ha for å elektrolysere en ZnSO 4 -løsning? •Vi tenker oss en elektrokjemisk celle som består av to elektroder av Zn og Pt dyppet ned i en 1 M ZnSO 4 -løsning, og beregner et standardpotensial på V.

12 •2Zn → 2Zn e - (oks), E 0 oks = +0,76 V •O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 O (red), E 0 red = V •Totalreaksjonen er •2Zn + O 2 + 4H + → 2Zn H 2 O, E 0 = ( ) V • = 1.99 V •Skal vi få reaksjonen til å gå i motsatt retning ved en elektrolyse, trenger vi altså minst en spenning på 1.99 V som skal overvinne det naturlige cellepotensialet.

13 •Men det viser seg at dette ikke er nok. Bl.a. det at oksygengass adsorberes på Pt-elektroden, gjør at det lages en ekstra motspenning til elektrolysen på ca. 0.5 V. •Denne motspenningen kalles overpotensialet, og gjør at halvreaksjonen •O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 O (red), E 0 red = V •får spenningen V istedet.

14 •Den vil da komme over halvreaksjonen •Cl 2 (aq) + 2e -  2Cl - (aq), E 0 red = V •Dersom vi nå elektrolyserer en løsning av ZnCl 2 i vann, får vi laget klorgass og ikke oksygen ved anoden.


Laste ned ppt "BRENSELCELLA •En brenselcelle har svært høy virkningsgrad •Lite energi går tapt som varme •Andre brennstoffer enn hydrogen kan brukes."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google