Colabatterij

Filmfragment

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we een batterij maken met cola die sterk genoeg is voor een LED-lampje te laten branden?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Redoxreactie
• Spanning

b.Materiaal + stoffen

• Cola
• 3 Koperelektrode
• 3 Zinkelektrode of magnesiumelektrode
• 3 Bekerglas
• Koptelefoon/luidspreker/LED-lampje

c.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Breng een koper- en zinkelektrode in een bekerglas gevuld met cola.
2. Verbind de draden met de/het koptelefoon/luidspreker/lampje.
3. Schakel de multimeter in de kring en kijk of er iets gebeurt

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

Wanneer de cel een elektrische stroom afgeeft via een extern circuit, lost het metallische zink aan het oppervlak van de zinkelektrode op in de oplossing. Zinkatomen lossen op in de vloeibare elektrolyt als elektrisch geladen ionen (Zn2 +), waarbij 2 negatief geladen elektronen (e-) achterblijven in het metaal: Zn → Zn²⁺ + 2e-.Deze reactie wordt oxidatie genoemd. Terwijl zink de elektrolyt binnendringt, combineren twee positief geladen waterstofionen (H +) uit de elektrolyt met twee elektronen aan het oppervlak van de koperelektrode en vormen een ongeladen waterstofmolecuul (H₂): 2H⁺+ 2e- → H₂.Deze reactie wordt reductie genoemd. De elektronen die in het koper worden gebruikt om de moleculen van waterstof te vormen worden overgebracht van het zink door een externe draad die tussen het koper en het zink verbindt. De waterstofmoleculen gevormd op het oppervlak van het koper door de reductiereactie blazen uiteindelijk weg als waterstofgas. 

Het is belangrijk op te merken dat het koper dient als een kanaal voor de elektronen, waardoor ze van het zink naar de H ⁺ kunnen stromen ionen, maar dat het koper niet deelneemt aan de chemische reacties

5. Aanvullingen

• Gebruik cola waar veel zuur inzit zodat de elektrodes beter gaan reageren en dat men een groter spanningsverschil krijgt.
• Zoek 2 metalen in de spanningsreeks die ervoor zorgen dat er een groot spanningsverschil ontstaat.
• Schakel enkele colabatterijen in serie zodat men een LED-lampje kan laten branden
• Gebruik het blikje van de cola zelf als 1 van de 2 elektrodes.

Men moet enkel nog voor 1 extra elektrode zorgen

Bronnen

KLIK – KLIK – KLIK