Di Chris Deziel – Aggiornato il 24 marzo 2022
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Le batterie convertono l’energia chimica in energia elettrica. Anche se una batteria al limone fornisce solo una potenza modesta, dimostra lo stesso principio che alimenta le batterie delle auto. Questa guida mostra come costruire una cella elettrochimica funzionale a casa utilizzando due oggetti di uso quotidiano:Coca‑Cola e aceto.
Una cella elettrochimica di base è costituita da un anodo, un catodo e un elettrolita. L'anodo (elettrodo negativo) e il catodo (elettrodo positivo) sono costituiti da due metalli diversi che reagiscono a velocità diverse. Isolati, gli elettroni fluiscono troppo lentamente per generare corrente utile. L'immersione degli elettrodi in un elettrolita, solitamente una soluzione acida, crea un gradiente chimico che spinge gli elettroni attraverso un circuito esterno. Finché la reazione chimica continua, la cella produce una tensione costante.
Qualsiasi bevanda analcolica contenente acido fosforico può fungere da elettrolita; La Coca‑Cola (normale o dietetica) è una scelta popolare. Taglia una striscia dalla lattina di alluminio, quindi leviga la vernice per esporre il metallo. Utilizzare una piccola striscia di rame per l'anodo. Metti entrambe le strisce in un bicchiere di Coca‑Cola e collega un voltmetro. Dovresti leggere circa 0,75 V. L'alluminio funge da catodo, mentre il rame funge da anodo.
L'aceto, che contiene acido acetico, è un eccellente elettrolita. Per l'anodo, utilizzare una striscia di rame. Un elettrodo di zinco, come un chiodo zincato rivestito di zinco, funge da catodo migliore dell'alluminio. Immergendo i due elettrodi nell'aceto si produce circa 1 V. Per alimentare un LED, collega due celle in serie:collega il LED tra l'anodo della prima cella e il catodo della seconda, quindi collega gli elettrodi rimanenti con un filo.
Poiché l'aceto è limpido, puoi assistere alla reazione in tempo reale. Dopo aver acceso un LED durante la notte, ispezionare l'elettrodo di zinco. Si formerà un deposito scuro e nero di atomi di rame quando gli ioni idrogeno si combinano con gli elettroni e si depositano sulla superficie dello zinco. Potresti anche vedere la formazione di bolle di idrogeno gassoso sulla striscia di rame:gli ioni idrogeno acquistano elettroni per diventare atomi di idrogeno, che si accoppiano formando molecole H₂.
