## Chemische spanningsbronnen

Chemische spanningsbronnen leveren spanning door middel van een chemische reactie. Bij een chemische reactie worden stoffen omgezet in andere stoffen.

Een batterij

Een batterij is een voorbeeld van een chemische spanningsbron. De basis van hoe een batterij werkt zal ik uitleggen met gebruik van een aantal figuren. In Figuur 1 zie je een tekening van een batterij met een - kant en een + kant. Aan de - kant zit een stof A (zwart). Aan de + kant bevinden zich stoffen C (blauw) en D (rood). Wat deze stoffen precies zijn laat ik hier even achterwegen.

Aan de - kant vind een chemische reactie plaats: Stof A zet zichzelf om in stof B en elektronen. Het probleem is alleen dat de elektronen nergens naartoe kunnen.

Figuur 1: Batterij 100% opgeladen

Maar als je geleidende draden bevestigd vanaf de - pool naar een lamp en terug naar de + pool, dan kunnen de elektronen wel een route afleggen en hun elektrische energie kwijt, zie Figuur 2. Aan de kant van de + pool wordt ook om deze elektronen 'gevraagd'. Aan deze kant vind namelijk ook een chemische reactie plaats waarbij stof C (blauw) en D (rood) samen met de ontvangen elektronen worden omgezet in stof E (bruin) en F(groen): de batterij zal langzaam opraken....

Figuur 2: batterij raakt langzaam op...

De batterij is leeg als de stoffen die nodig zijn voor de reacties (stof A aan de - kant en stoffen C & D aan de + kant) volledig op zijn. Vergeet de batterij niet in te leveren bij het klein chemisch afval, de stoffen die in batterijen zitten zijn namelijk erg schadelijk voor het milieu.

Figuur 3: batterij leeg

Oplaadbare batterijen

Sommige batterijen kan je echter opladen als deze leeg zijn. De chemische reacties die plaats vonden waardoor de batterij leeg raakte kunnen dan worden omgekeerd waardoor de batterij juist weer 'vol' raakt. Om dit te doen dien je een externe spanningsbron aan te sluiten. Hierdoor zal de + kant veranderen in een - Kant. De reactie die hier dan zal plaatsvinden is als volgt: stof E (bruin) + stof F (groen) worden omgezet in stof C (blauw), stof D (rood) en elektronen. Deze elektronen zullen naar de andere kant van de batterij gaan (wat eerst de - kant was, is nu de + kant).

Figuur 4: het opladen van een batterij (reactie die rechts van de batterij zal plaatsvinden)

Aan de andere kant van de batterij worden nu juist de elektronen in ontvangst genomen en wordt samen met stof B weer stof A gemaakt, dit proces blijft doorlopen totdat de externe spanningsbron verwijderd wordt.

Figuur 5: het opladen van een batterij (reactie die links van de batterij zal plaatsvinden)

Let op! (verijkingsstof)

In bovenstaande figuren is de richting van de elektronen weergegeven, de elektronen bewegen van de - kant naar de + kant. Echter zeggen we dat de stroom van de + naar de - kant beweegt, maar stroom is toch de hoeveelheid elektronen dat voorbij komt per seconde? Dus dan zou de richting toch hetzelfde moeten zijn? Dat klopt, dit is letterlijk een fout in de geschiedenis van de natuurkunde die we nooit aangepast hebben.

Meer weten hoe dit zit? Kijk bij de verijkingsstof.