Owocowe baterie - Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN

26 października 2011
Dzień Otwarty Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera PAN
www.ik-pan.krakow.pl
Owocowe baterie
Nauczymy Cię jak samodzielnie wykonać baterię zasilającą z dostępnych w domu elementów.
Materiały:
– owoce cytrusowe (cytryny, pomarańcze)
– miedziane monety
– ocynkowane gwoździe
– drut miedziany
– zaciski krokodylki
– wtyki bananowe
Dlaczego w eksperymencie płynie prąd?
1. Kwas cytrynowy rozpuszczony w soku owocowym występuje w postaci jonów dodatnich
(kationów wodorowych) i ujemnych (anionów
reszt kwasowych).
2. Atomy cynku z gwoździa przechodzą do soku
owocowego oddając 2 elektrony i stają się jonami Zn2+.
3. Jony Zn2+ łączą się z anionami reszt kwasowych kwasu cytrynowego dając rozpuszczalną
w soku owocowym sól.
Ocynkowane gwoździe (zawierające cynk, Zn)
i miedziane monety (zawierające miedź, Cu)
stanowią metaliczne elektrody natomiast sok
owocowy (zawierający kwas cytrynowy) pełni
rolę elektrolitu. W wyniku umieszczenia dwóch
różnych metali w roztworze elektrolitu zachodzi
reakcja chemiczna, której towarzyszy przepływ
ładunku elektrycznego od elektrody ujemnej
(gwoździa) do elektrody dodatniej (monety).
Zjawisko to, znane powszechnie jako prąd elektryczny obserwuje się po podłączeniu odbiorników, w naszym przypadku będzie to dioda,
kartka z pozytywką i wyświetlacz cyfrowy.
4. Połączenie gwoździa z monetą przy pomocy
druta umożliwia wędrówkę elektronów od elektrody ujemnej (Zn) do elektrody dodatniej (Cu).
5. Generalnie, metale wykazują różną zdolność
do oddawania elektronów (mają różny potencjał elektrochemiczny), im bardziej ujemny
potencjał tym metal chętniej oddaje elektrony.
6. Na elektrodzie dodatniej (Cu) elektrony pochodzące od atomów cynku z elektrody ujemnej (Zn) łączą się z jonami wodorowymi (H+)
obecnymi w soku owocowym tworząc cząsteczkę wodoru (H2).
[CIEKAWE DOŚWIADCZENIA]
barwna wersja ulotki dostępna na www.ik-pan.krakow.pl