Om in een batterij zoveel mogelijk lading op te slaan in zo weinig mogelijk massa, worden batterijen ontworpen waarin zuurstof uit de lucht als oxidator optreedt. In zo'n batterij is dan alleen de reductor opgeslagen.
De eigenschappen van de reductor bepalen dan in hoge mate de ladingsdichtheid. Ladingsdichtheid is gedefinieerd als de hoeveelheid lading per massa-eenheid. De aluminium-luchtbatterij is bijvoorbeeld al verkrijgbaar en veel onderzoek wordt verricht aan de lithium-luchtbatterij.
De katalysator die door de onderzoeksgroep werd gebruikt, is erg duur en door de vele bijreacties raakte het elektrodemateriaal snel beschadigd.
Een andere onderzoeksgroep heeft een elektrodemateriaal ontwikkeld op basis van een eiwit. Dit materiaal bleek de genoemde nadelen minder te vertonen.
De eerste stappen in de productie van dit materiaal waren globaal als volgt:
•Het DNA van een virus wordt gemodificeerd.
•Het virus produceert een eiwit.
•Aan een oplossing van dit eiwit wordt in licht basisch milieu een oplossing met daarin$\mathrm{Mn}^{2+}-ionen toegevoegd.
De$\mathrm{Mn}^{2+}-ionen binden aan de peptideketens door middel van ion-bindingen.
De onderzoekers hebben de genetische code voor het eiwit veranderd met als doel dat de peptideketens meer$\mathrm{Mn}^{2+}-ionen konden binden.
Hieronder zijn met behulp van de 1-lettersymbolen van aminozuren de volgordes weergegeven van de aminozuureenheden in een deel van het oorspronkelijke eiwit en in een deel van het genetisch gemodificeerde eiwit.
peptideketen A ~ADVYESALPDPAKAAFN~
peptideketen B ~ADVYESALPDPAEAAFE~
Leg uit welke peptideketen bij hogere pH het meest$\mathrm{Mn}^{2+}-ionen kan binden:
peptideketen$Aof peptideketen$B.
Op deze pagina behandelen we vraag 21 van het centraal examen scheikunde vwo 2023 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Lithium-luchtbatterij, en is 3 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
De onderwerpen bij deze vraag zijn:
