Een onmogelijke batterij, de wisselstroombatterij

1.Onderzoeksvraag

Hoe krijgen we wisselstroom uit een blikje cola?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• leeg colablikje met uitgesneden deksel
• koperplaatje van 2cm op 4,5cm
• Analoge voltmeter
• zwavelzuuroplossing 0.5mol/l
• Kaliumbromaat
• wisselstroombatterij
• mini elektromotortje (schakeling van lampje)

b.Opstelling (foto)

c.Etiketten

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Voorbereiding van het blikje cola: Het deksel wordt met een blikopener van het blikje cola gehaald.
2. Daarna wordt er 15g kaliumbromaat in 128ml zwavelzuur opgelost
3. Het blikje cola wordt tot de helft gevuld met de oplossing
4. In de oplossing plaatst men het koperen plaatje dat verbonden wordt met het mini- elektromotortje
5. Daarnaast verbindt men het elektromotortje met het blikje cola
6. Na een aantal minuten wordt de serieschakeling verbonden met een voltmeter

b.Waarneming (+ foto’s)

1: Het lichtje begint te branden wanneer we de schakeling voltooien

2: De elektrolytoplossing kleurt bruin

3: Onze voltmeter geeft wijzigende wisselspanningen aan 0V-0.5V

4.Reflecteren

De veranderingen in de spanning – en de resulterende pulserende werking van de motor – kan worden toegeschreven aan elektrochemische reacties aan de beide elektroden

Het oscillerend karakter ontstaat door het combineren van de  eigen oscillerende elektroden aan elkaar. Hierdoor krijgt men een elektrochemische cel die een pulserende stroom vrijgeeft .

Een groot potentiaalverschil tussen de twee elektroden komt altijd voor wanneer de ene elektrode zich in de passieve toestand , terwijl de andere in de actieve toestand . Dan draait de motor . Als de motor stopt , is het potentiaalverschil te laag of bijna nul , zodat het niet voldoende dat de motor in beweging . De reden hiervoor is dat beide elektroden  ongeveer dezelfde potentiaal hebben, omdat beide elektroden in de passieve of actieve toestand en daardoor synchroon oscilleren . Dan is er geen stroom kan worden vastgesteld .
De toenemende bruining van de oplossing gedurende het experiment duidt op een constante vorming van dibroom.

Een potentiaalverschil , dat wil zeggen elektrische spanning wordt bereikt , wanneer de twee elektroden verschillende elektrische potentialen , zodat de externe geleidende verbinding tussen de twee elektroden , een elektron stroom .

De oxidatie aan koper ( oxidatie ) :

Cu – > Cu²⁺ + 2 e ^–

De kathodische partiële reactie is de volgende vergelijking ( reductie ) :

BrO₃ ^– + 6e^– + 6H⁺ – > Br^– + 3 H₂O

De broomkleuring gebeurt via volgende reactie :

BrO₃^– + 5 Br^– + 6 H⁺ – > 3 Br₂ + 3 H₂O