Elektrolyse in een aardappel

1.Onderzoeksvraag

Wat gebeurt er als we een aardappel onder spanning plaatsen?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Verbranden
• Gasontwikkeling
• Ionentransport
• elektrische spanning
• spanningsverschil
• anode/kathode
• oxidatie/reductie

b.Materiaal + stoffen

• Gelijkspanningsbron 20V
• Twee koperdraden (10cm)
• 2 kabels met klemmen
• Lucifer
• Magnesiumstaaf
• Aardappel
• Afwasmiddeloplossing
• Indicatorpapier
• fenolftaleïne-oplossing 0,05%

c.Opstelling (foto)

d.Etiketten

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Snij een aardappel in de lengte door.
   Steek de twee koperdraden minstens 1cm van elkaar af en 2 cm diep in de aardappel .
2. Verbind de spanningsbron met aardappel en bestudeer.
3. Onderzoek de optredende gasontwikkeling door het aanbrengen van een druppel afwasmiddel op de – pool, hoe meer schuimontwikkeling en dus hoe groter de gasontwikkeling.
4. Houdt aan de gasontwikkeling een brandende lucifer.
   Test ook de PH-waarde met indicatorpapier of FFT-oplossing.
5. Aan de koperdraad aan de + pool is er een kleurverandering. Trek de koperdraad uit de aardappel en vervang het  door magnesiumstaaf (geen spanning op meer zetten).

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

2 H₂O + 2 e^– –> H₂ + 2 OH^–

Cu –> Cu²⁺ + 2 e^–

Na enkele minuten treedt een duidelijke verandering aan beide uiteinden op.

Aan de koperdraad in de aardappel waarmee de negatieve pool verbonden is, is een gasontwikkeling. Deze is zichtbaar na het toevoegen van het afwasmiddeloplossing. Als men een lucifer hierbij houdt, knettert het. Dit wijst op het water dat gereduceerd wordt naar waterstofgas De aardappel zelf is neutraal. Maar rond deze elektrode reageert hij basisch. Dit hebben we kunnen aantonen met PH papier dat blauw wordt en fenolftaleïne waardoor deze roze kleurt.

Aan de koperdraad in de aardappel waarmee de positieve pool verbonden is, is er een duidelijke turquoise kleur te herkennen. Dit duidt op aanwezigheid van koperionen. Cu wordt tot Cu²⁺ ionen gereduceerd. Deze vormen samen met de anionen van uit de aardappel een blauw koperzout.