Gyümölcsből elem vagy gyümölcselem?

2014. november 21. - Jakus Adam

A Heti Kísérlet blog megújult! Új csapat biztosítja, hogy a kísérletek valóban heti rendszerességgel érkezzenek. Továbbra is igyekszünk segítséget nyújtani ahhoz, hogy a tudományt a diákok érdekesnek találják - és így jobb eredményeket érjenek el. Mindehhez a két új szerkesztő Hoffer Réka és Jakus Ádám fog segítséget nyújtani. Ezen a héten két kísérletet is láthatunk, ezzel ellensúlyozva a korábbi hetek kimaradásait. Ezentúl még inkább érdemes lesz a blogra ellátogatni! 

Elsőként következzen a gyümölcselem című kísérlet, amellyel érdekessé tehetjük az elektrokémia tanítását. Az elsöprő siker garantált, hiszen citrom és néhány egyszerű elektród segítségével állíthatunk elő elektromos energiát.

Google+

  Gyümölcselem 

Igen! Nem kell egyik sci-fi film jelenetét sem magunk elé képzelni, mindössze az elektrokémiát kell segítségül hívnunk. A kémiai energiát alakítjuk át elektromos energiává. Miből áll az elektrokémiai rendszerünk? Elektródból, elektrolitból és a fémes vezetőből. Mi esetünkben elektródként a citromokba helyezett cink és réz szolgál, elektrolit a citrom leve (ionokkal teli oldat) és a fémes vezető pedig, a mérővezeték és krokodilcsipesz kombinációja, mely összeköti a két elektródot. 

Hogyan keletkezik elektromos energia?

A rendszer, amit létrehozunk tulajdonképpen egy galvánelem, mely működésének jelenségét elsőként Luigi Galvani nagy csodálója, Alessandro Volta ismert fel és Galvani tiszteletére történt az elnevezés. Az elektródok a citromba helyezést követően a citrom levével érintkeznek, ezáltal az oldatba fémionok kerülnek. A katódon redukció, míg az anódon oxidáció zajlik.

Cu2+ + 2 e- ---> Cu [redukció]

Zn ---> Zn2+ + 2 e- [oxidáció]

A redoxi reakció: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 


(Magyar felirat elindításához kattints a Feliratok/Felirat hozzáadás lehetőséghez a lejátszási soron.)

Ennek eredményeként töltéskülönbség alakul ki. A katód környezetében csökken, míg az anód környezetében növekszik a pozitív töltésű ionok mennyisége. Ennek köszönhetően az összekötő vezetékben az elektronok megindulnak és voltmérő segítségével mérni tudjuk a kialakult feszültséget. A kísérlet érdekesebbé tehető, ha voltmérő mellett kis feszültséget igénylő LCD órát vagy LED diódát használunk. A kialakult feszültség 1 citrom esetén max. 1 V, de a citromok sorba kötésével nagyobb feszültségek érhetők el.

Kísérleti lehetőségek (kérdések):
- változtassuk meg az elektródok közötti távolságot, majd mérjük meg a kialakult feszültséget
- változtassuk meg az elektródok helyzetét (mélységet) a citromban, helyezzük teljesen be, majd szinte teljesen ki az elektródokat és mérjük meg a feszültséget
- végezzük el a kísérletet más gyümölcs/zöldségekkel is és hasonlítsuk össze a kapott feszültség értékeket

Szükséges eszközök:
- legalább 2 db citrom
- voltmérő vagy multiméter 
- 2 db mérővezeték krokidilcsipesszel 
- 2 db elektród, cink (Zn) és réz (Cu)
- (mini LCD óra, hőmérő, LED dióda ...)

További érdekesség: iPhone akkumulátorának feltöltése narancs segítségével :) (https://www.youtube.com/watch?v=9_LLj4_3ZRA)

Jakus Ádám
e-mail: fizika@stiefel.hu
Tel.: (1) 415-2010

Videó forrása: monkeysee.com

A bejegyzés trackback címe:

https://hetikiserlet.blog.hu/api/trackback/id/tr806917079

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.