Una batteria di limone è un divertente esperimento si può fare a casa. È semplice e vi insegnerà alcune chimica di base. Se hai già fatto una batteria di limone (o stanno progettando di fare uno), è una buona idea capire a che tipo di reazione avviene prima. Conoscere la chimica coinvolti vi aiuterà a capire ciò che si vede.
Istruzioni
• Ricordate che una cella di limone comprende un elettrodo effettuato in zinco (Zn), un elettrodo in rame (Cu) e l'elettrolita acido citrico. Poiché l'acido citrico dona gli ioni di idrogeno all'acqua il limone, è possibile rappresentare gli ioni di idrogeno presenti in questa soluzione come H +.
• Si noti che in una normale pila con elettrodi in rame e dello zinco, zinco darebbe gli elettroni mentre rame guadagnerebbe loro, perché il rame ha un più alto potenziale redox (una misura della tendenza di un elemento a guadagnare gli elettroni in una reazione elettrochimica). Di conseguenza, l'elettrodo di zinco è l'anodo, perché ossidazione avviene lì, mentre l'elettrodo di rame è il catodo. Ecco un suggerimento: per aiutarvi a ricordare cosa fanno anodi e catodi, basta notare che sia anodo e ossidazione iniziano con le vocali, mentre catodo e riduzione iniziano con consonanti.
• Si noti inoltre che la batteria di limone è un po' diversa da una normale pila zinco-rame, perché non ci sono nessun ioni di rame in soluzione. Qualcos'altro oltre a rame si sta riducendo all'elettrodo di rame. Se non hai mai fatto un esperimento con zinco e acido cloridrico, saprai che quando si posiziona lo zinco in soluzione acida, esso genera bolle di gas idrogeno, perché lo zinco riduce gli ioni di idrogeno nella soluzione. Lo stesso tipo di cosa sta accadendo con la batteria di limone.
• Utilizzare quello che sai finora di capire ciò che deve accadere. Gli elettroni scorrono dal metallo di zinco per l'elettrodo di rame, creazione di una carica negativa. Gli ioni di idrogeno sono attratti dalla carica negativa e prendere gli elettroni all'elettrodo rame per gas idrogeno forma. Nel frattempo, come atomi metallici di zinco perdono elettroni, essi diventano caricato positivamente ioni dello zinco e allontanarsi nella soluzione all'interno del limone. Flusso di ioni citrato negativamente caricati attraverso il succo di limone verso l'elettrodo di zinco. Ogni atomo di zinco perde due elettroni e si impiegano due elettroni più due ioni di idrogeno per rendere una molecola di gas idrogeno, quindi questo è un'equazione semplice per bilanciare.
• Scrivere l'equazione chimica basata su che cosa hai capito. Esso dovrebbe essere simile al seguente:
Zn + 2 H +---> H2 + Zn + 2
Si noti che anche se si scrive questo come una singola equazione, i due passaggi (zinco perdere elettroni e idrogeno guadagnando loro) stanno accadendo presso diversi elettrodi. Poiché gli elettroni scorrono attraverso il filo sul loro modo da zinco di idrogeno, è possibile utilizzare questo flusso di elettroni per fare il lavoro come una lampadina.
Consigli & Avvertenze
- Basato sull'equazione che hai scritto, sai ora che la batteria di limone rilascerà alcuni gas di idrogeno. Non crea molto, naturalmente, e questa reazione intera è abbastanza sicura. Tuttavia, solo per essere prudenti, si dovrebbe tenere la batteria di limone dall'alto calore e fiamme libere.