Fruitsapklok

1.Voorbereiding

Materiaal + stoffen

Een muurklok met secondewijzer die normaal met één AA-batterij werkt;

• Een beker van bvb. 600 mL;
• Voldoende fruitsap of een ander elektrolytoplossing (b.v. leidingwater of een NaCl-oplossing) om de beker voor 2/3 te vullen;
• 20 tot 30 cm magnesiumlint, aan één uiteinde opgerold rond b.v. een ijslollystokje;
• 20 tot 30 cm koperdraad, aan één uiteinde opgerold;
• Krokodilbekklemmen om de metaaldraden te verbinden met de batterijpolen van de klok;

Een opstelling waaraan het systeem verticaal kan bevestigd worden

2.Uitvoeren

Werkwijze

1. Verbind het Mg-lint met het ‘-‘ contact van de klok en de Cu-draad met het ‘+’ contact;
2. Hang de andere einden van de metaaldraden in de oplossing;
3. De klok begint na enkele seconden reeds te tikken; een gasontwikkeling treedt op aan de Cu-draad;
4. Indien de klok niet loopt, moet nagekeken worden of de draden goed verbonden zijn aan de juiste batterijpolen en elkaar niet raken in de oplossing;
5. De klok loopt vrij nauwkeurig in ‘fruitsap’ gedurende verschillende minuten of tot het magnesiumlint ongeveer helemaal geoxideerd is en ‘verdwenen’ is.

b.Waarneming

Door de chemische reacties die optreden in de fruitsap ontstaat elektrische energie. Dit is een voorbeeld van een exo-energetische reactie met vorming van elektrische energie.

 De reacties die optreden zijn:

Oxidatie:  Mg -> Mg²⁺ + 2e^– E^o = 2.37 

Reductie 2H⁺ + 2e^– -> H₂ E^o = 0.00 

Het koper kan niet gereduceerd worden omdat geen koperionen in oplossing zijn en de transitiemetalen niet gereduceerd worden tot anion. De protonen in de zure oplossing worden bijgevolg gereduceerd tot waterstofgas.

De celspanning is bijgevolg onder standaardcondities in een pH:1 zuur 2.37V en in een neutrale oplossing 1.54V wat genoeg is om de klok te laten werken.

c.Bronnen

KLIK – KLIK