Hoe werkt een batterij?

In een koolstof-zink batterij of een alkalinebatterij.

Om in stroom te voorzien denk ik dan aan stromende elektronen. Maar als ik de bijbehorende chemische reacties bekijk zie ik niet wat er nou precies in het elektrisch apparaat zorgt voor 'beweging'. De elektronen die vrijkomen bij de oxidatie van zink lijken er niet meteen voor te zorgen.

De volgende reacties (zie bron) zijn:

-1) Aan de negatieve pool zal het zink oxideren en het elektrolyt ingaan. Hierbij staat het twee elektronen af:

-2) aan de positieve pool zal reductie plaatsvinden, waarbij het mangaan(IV)oxide als depolarisator optreedt en het waterstofgas oxideert tot water. Mangaan wordt gereduceerd

-3) De waterstofionen zijn afkomstig van het elektrolyt (ammoniumchloride)

-4) De vrijgekomen ammoniak-moleculen complexeren daarbij met de zinkionen

https://nl.wikipedia.org/wiki/Zink-koolstofcel

Ik begrijp dus niet welke atomen/moleculen de batterij uiteindelijk verlaten en in het apparaat 'gaan'?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Bij een batterij zorgen de chemische reacties voor een potentiaalverschil tussen de polen (wat wij ook wel voltage noemen). De werking is, dat er twee metalen in de batterij zitten (heel vroeger koper en zink), waarvan het ene metaal (veel) edeler is dan het andere: koper is een stuk edeler metaal dan zink. Nu bestaat er een spanningsreeks (spanning = amperage van de stroom die gaat lopen) van de metalen: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Je ziet waterstof er tussen staan omdat dit als benchmark geldt. Alle metalen die na waterstof volgen, zijn half-edele en edele edele metalen. Hoe verder in de reeks de metalen uit elkaar staan hoe sterker de stroom die gaat lopen. De sterkte van de batterij kan op diverse manieren worden geregeld, door keuze van het formaat, ingredienten, en geleidend tussenmedium waar doorheen de elektronen van de ene pool naar de andere gaan lopen als je de kring sluit. zie de bron. De reactie die verloopt is dat (bij sluiting van de stroomkring) het oxide van het edele metaal het minder edele metaal zal oxideren, en zelf omgezet wordt in het metaal. Dus Koperoxide plus zink levert zinkoxide plus koper. Deze reacties zijn redoxreacties. (zie de bron) Maar die reactie vindt pas plaats als je de batterij ergens op aansluit. De energie die een batterij bezit, is dan ook potentiele (chemische) energie. Er loopt geen stroom, zo lang de batterij nergens op wordt aangesloten. Zodra je de stroomkring sluit, wordt de energie van de batterij in stroom omgezet (plus wat warmte). In een ideale batterij blijft de potentiele energie altijd bewaard maar doordat geen materiaal ideaal stabiel is, kan een batterij toch achteruitgaan. Diverse, elkaar opvolgende nieuwere vormen van batterijen (die wel allemaal op het principe berusten) zijn steeds meer geperfectioneerd. Het koper-en zinkmodel (de voltazuil) werd al lang geleden verlaten en heel lang zijn zink-en-koolstofbatterijen gebruikt; en tegenwoordig komen alkalinebatterijen veel voor. Ze hebben allemaal gemeen, dat er geen stroom loopt, zo lang de batterij nergens op wordt aangesloten. Toegevoegd na 1 minuut: Er zijn geen atomen en moleculen die de batterij verlaten. De batterij is uitsluitend een 'elektronenpomp'.

Bronnen:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Alkalinebatterij
https://nl.wikipedia.org/wiki/Spanningsree...
www.chemischefeitelijkheden.nl/uploads/......

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100