Schrijven en uitvegen van geheime boodschap met elektrische stroom

1.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• gelijkspanningsbron tot 24V
• kabels
• metalenplaat
• ijzeren nagel
• filtreerpapier
• NaCl
• tff of fft oplossing

2.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Maak een zeer geconcentreerde oplossing van 100 ml NaCl.
2. Voeg hieraan enkele ml indicatoroplossing toe.
3. Drenk het filtreerpapiertje hiermee en leg het vervolgens op de metalen plaat.
4. Bevestig de plaat met de positieve pool van de stroombrom en de andere kabel is de min-klem.
5. Bevestig hieraan een nagel. Zet op spanning 6V..
6. Schrijf een boodschap met de nagel. Indien dit niet lukt pas de spanning aan.
7. Er ontstaat een donkerblauwe boodschap.
8. Na een tijd wordt omgepoold en wordt terug met de nagel over de boodschap gewreven.
9. De boodschap verdwijnt.

b.Waarneming (+ foto’s)

3.Reflecteren

Er kunnen twee reacties lopen bij de kathode:
Kathode (-):
Na⁺ + e^– => Na (E°_red = -2.71 V)
2 H₂O + 2 e^– => H_{2 (g)} + 2 OH^– (E°_red = -0.83 V)

Aangezien het veel makkelijker is om water te reduceren dan natrium vindt er maar één reactie plaats:

Kathode (-): 2 H₂O + 2 e^– => H_{2 (g)} + 2 OH^–

Ook bij de anode kunnen er twee reacties lopen:
Anode (+):
2 Cl^– => Cl₂ + 2 e^– (E°_ox = -1.36 V)
2 H₂O => O₂ + 4 H⁺ + 4 e^– (E°_ox = -1.23 V)

De potentialen liggen zo dicht bij elkaar dat je kan verwachten dat er en zuurstof en chloorgas ontstaat, maar in de praktijk wordt alleen chloorgas gevomd.

Anode (+): 2 Cl^– => Cl₂ + 2 e^–
Totaalreactie: 2 NaCl_(aq) + 2 H₂O => 2 Na⁺_(aq) + 2 OH^–_(aq) + H_{2 (g)} + Cl_{2 (g)}

Bij de negatieve electrode (kathode) ontstaat waterstofgas