Citronbatteri
Om man gör ett batteri av koppar, zink och citron, vad är det som gör kopparen delaktig i det hela? Om jag bara lägger zink i syra så tar vätejoner elektroner från zinken, vad är det som driver elektronerna att gå en omväg via lampor osv för att samma reaktion ska hända vid kopparen istället?
En väldigt bra fråga!
Det här är min hypotes:
När zinken börjar att tappa elektroner får man fler positiva zinkjoner i närheten av minuspolen. Dessa kommer att stöta bort andra positiva joner, såsom vätejoner. Då får man ett underskott av vätejoner intill minuspolen jämfört med i resten av citronen. Därför tvingas elektronerna att ta omvägen till pluspolen/kopparplattan. När vätejonerna där plockas bort från lösningen och bildar vätgas, får man ett underskott av positiva joner. Då kommer man att snabba på transporten av vätejoner till pluspolen från resten av citronen (de "dras" dit) för att upprätthålla laddningsbalansen. På så sätt får man ett fungerande batteri.
Anledningen till att använda en kopparplatta är då att se till att de positiva jonerna går ut i lösningen vid minuspolen/zinkplattan istället. Koppar är en mer ädel metall än zink och kan inte oxideras av vätejoner.
I ditt batteri oxideras zinken och avger elektroner, medan kopparn reduceras och tar upp elektroner. Dessa går mellan elektroderna i citronsaften, och det uppstår på så sätt en spänning mellan polerna, så det fungerar som ett batteri.
HT-Borås skrev :I ditt batteri oxideras zinken och avger elektroner, medan kopparn reduceras och tar upp elektroner. Dessa går mellan elektroderna i citronsaften, och det uppstår på så sätt en spänning mellan polerna, så det fungerar som ett batteri.
Nej, det finns inga kopparjoner att reducera i en citron och atomerna i kopparplattan bildar inte negativa joner.
Teraeagle skrev :En väldigt bra fråga!
Det här är min hypotes:
När zinken börjar att tappa elektroner får man fler positiva zinkjoner i närheten av minuspolen. Dessa kommer att stöta bort andra positiva joner, såsom vätejoner. Då får man ett underskott av vätejoner intill minuspolen jämfört med i resten av citronen. Därför tvingas elektronerna att ta omvägen till pluspolen/kopparplattan. När vätejonerna där plockas bort från lösningen och bildar vätgas, får man ett underskott av positiva joner. Då kommer man att snabba på transporten av vätejoner till pluspolen från resten av citronen (de "dras" dit) för att upprätthålla laddningsbalansen. På så sätt får man ett fungerande batteri.
Anledningen till att använda en kopparplatta är då att se till att de positiva jonerna går ut i lösningen vid minuspolen/zinkplattan istället. Koppar är en mer ädel metall än zink och kan inte oxideras av vätejoner.
Det verkar vara en bra förklaring!
Man kan ju tillägga att om syran är tillräckligt stark så kommer man att få precis den reaktion Micimacko frågar om, dvs Zn + 2H+ -> Zn2+ + H2. Då får man ingen ström genom elektroderna, för elektronerna går direkt från zink till väte vid zinkbiten.
Batteriet funkar alltså bara med svag syra, antagligen av den anledning Teraeagle beskrev.
Typ följdfråga: Vad händer vid galvanisk korrosion som inte händer vid vanlig korrosion? Går det snabbare? Varför isf?
Gör en ny tråd för den uppgiften. Då blir tråden lättare att följa.
