H2 maken met kathode 1.5V batterij

[wnvl1]

Ik denk dat voor NaCl en Soda de reacties er zo uitzien.

In NaCl:

NaCl -> Na+ + Cl-

Kathode: H+ + e- -> H, gevolgd door twee H die H2 vormen.
Anode: Cl- -> Cl + e-, gevolgd door twee Cl die Cl2 vormen.

OH- en Na+ -> Na+OH-



In NaHCO3:

NaHCO3 -> Na+ + OH- + CO2

Kathode: Na+ + e- -> Na; Na + H2O -> NaOH + 1/2 H2.
Anode: OH- -> OH + e-; Na + OH -> NaOH

[HansH]

In NaHCO3:

NaHCO3 -> Na+ + OH- + CO2

Kathode: Na+ + e- -> Na; Na + H2O -> NaOH + 1/2 H2.
Anode: OH- -> OH + e-; Na + OH -> NaOH

waarom zet je deze stap erbij?:
NaHCO3 -> Na+ + OH- + CO2
blijkbaar is dat onderdeel van een tijdelijke tussenreactie? want netto gezien wordt er alleen maar waterstof en zuurstof geproduceerd. ik zie nu aan zowel anode als kathode NaOH ontstaan. dat kan niet kloppen lijkt mij want netto ontsnapt er alleen waterstof en zuurstof dus kan er geen elektroliet bijkomen.

[ArcherBarry]

Opmerking moderator

graag bij het schrijven van molecuulformules en reactievergelijkingen de juiste notitie en sub- en superscript gebruiken. Dat kan gemakkelijk door de formule of vergelijking te plaatsen tussen [.chem] en [./chem] zonder de puntjes

[HansH]

NaHCO₃ Na⁺ + OH^- + CO₂
zo? in het vorige bericht had ik de text simpel met copy en paste gedaan.

[wnvl1]

Dat wist ik niet, ik ben niet zo vertrouwd met chemische formules in \(\LaTeX\).

De reacties aan anode en kathode vind je in deze figuur alvast duidelijk terug. Als je naar die figuur kijkt, dan komt er Cl₂ uit en geen O₂. Ik vermoed dat het in de praktijk een mengeling van beiden is.

https://www.sciencedirect.com/topics/en ... ectrolysis

Je gaat dus continu het NaCl moeten bijvullen. Ik had begrepen dat dit bij soda niet nodig is om bij te vullen. De soda wordt niet verbruikt.

[wnvl1]

Wat de soda betreft, denk ik dat er bij de kathode OH^- geproduceerd wordt. Na⁺ kan zich dan hechten aan de OH^- die daar gevormd wordt.

Het is de rol van de Na⁺ in de soda om die OH^- van de kathode naar de anode te brengen als NaOH^-. Die OH^- kan daar dan worden omgezet in O₂ en H₂O.

Ik heb ook begrepen dat NaOH op zich beter zou zijn voor electrolyse dan NaHCO₃, de extra CO₂ helpt de electrolyse niet echt, maar NaOH is gevaarlijker om mee te werken.

[Marko]

Zowel met NaCl als met Na₂CO₃ is de voornaamste reactie 2 H₂₀ 2 H₂ + O₂. De vorming van Cl2 bij gebruik van NaCl is een nevenreactie. De situatie is onvergelijkbaar met de productie van Cl2. Andere opstelling, andere condities.

Aan de minpool treedt in beide gevallen dezelfde half reactie op: 2 H₂O + 2 e^- H₂ + 2 OH^-. Aan de pluspool reageert in het geval van NaCl, voornamelijk water.

2 H₂O 4 H⁺ + O₂ + 4 e^-

In het geval van soda voornamelijk OH-

4 OH^- O₂ + 2 H₂O + 4 e^-

Maar de wereld is niet zo zwart-wit. In beide gevallen zullen beide half reacties verlopen, alleen in verschillende mate. Daarnaast ook
Nog nevenreacties en een en ander is ook nog afhankelijk van het materiaal van de elektrodes en concentraties van alle stoffen.

[HansH]

Aan de pluspool reageert

In het geval van soda voornamelijk OH-

4 OH^- O₂ + 2 H₂O + 4 e^-

maar waar komt die OH^- dan vandaan rond de + pool? je hebt immers soda oplossing. en die OH^- van de min pool kan toch nooit zo snel naar de + pool komen? net zomin als de elektronen die aan de ene kant een draad ingaan niet dezelfde elektronen zijn die er aan de andere kant weer uitkomen.

[HansH]

of wordt die OH^- rond de + pool gevormd vanuit de carbonaat? Dan ontstaat er koolzuurgas ? en de OH^- zal dan reageren met CO₂ aan de - pool, maar dan moet die Co₂ daar wel eerst aankomen toch?

[Marko]

of wordt die OH^- rond de + pool gevormd vanuit de carbonaat? Dan ontstaat er koolzuurgas ? en de OH^- zal dan reageren met CO₂ aan de - pool, maar dan moet die Co₂ daar wel eerst aankomen toch?

CO₃^2- is een base dus zit er ook OH^- in de oplossing volgens

CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^-

[wnvl1]

3 minuten 10A bij 5.4V op de labovoeding met soda geeft dit. De schuim geeft wel een knal, maar geen druk in de ballon.

Zou dat door lekken kunnen komen?

Het zit in zo een doos voor ontbijtgranen te bewaren die luchtdicht is. De gaten voor de draden en de darm voor het gas zijn luchtdicht gemaakt met een lijmpistool bij hoge temperatuur.

[HansH]

haal alle elektroliet er eens uit en doe er wat zeepwater in. even schudden zodat het vol met zeepbellen zit en blaas dan eens op het slangetje. dan zie je of en waar het lekt. als het gas onder druk komt dan moet het energie leveren dus dat zal wel betekenen dat de celspanning wat omhoog gaat, maar lijkt me verwaarloosbaar. Dus het gas zou veel druk moeten kunnen opbouwen.

[HansH]

CO₃^2- is een base dus zit er ook OH^- in de oplossing volgens

CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^-

dus betekent dat dan dat de OH^- dan altijd reageert en de CO₃^2- feitelijk niet meedoet, maar alleen zorgt dat er OH^- is voor de reactie ?

[Marko]

CO₃^2- is een base dus zit er ook OH^- in de oplossing volgens

CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^-

dus betekent dat dan dat de OH^- dan altijd reageert en de CO₃^2- feitelijk niet meedoet, maar alleen zorgt dat er OH^- is voor de reactie ?

Klopt. Merk daarbij op dat de OH- die aan de ene elektrode wordt verbruikt, aan de andere elektrode wordt gevormd, dus ook die hoeveelheid blijft constant. OH- wordt wel gebruikt, maar niet verbruikt.

[Daan Van Camp]

Wnvl is mijn nonkel.
Nog een vraag over de katalysator.
Kunnen we K2CO3 gebruiken als katalysator?
Wat maakt dat een stof een goede katalysator is?