Elektrolyse in een aardappel

Filmfragment

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we zowel de aardappel gebruiken om een batterij als een elektrolyse cel te maken?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• gelijkspanningsbron 20V
• twee koperdraden (10cm)
• 2 kabels met klemmen
• houtspaan (lucifer)
• magnesiumstaaf
• aardappel
• afwasmiddeloplossing (1/4^de verdund)
• indicatorpapier
• FFT-oplossing

b.Opstelling (foto)

c.Etiketten

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Een aardappel wordt door de lengte doorgesneden.Twee koperdraden worden minstens 1cm van elkaar, 2 cm diep in de aardappel
2. Spanningsbron met aardappel verbinden.Bestudeer.
3. Optredende gasontwikkeling onderzoeken, breng een druppel afwasmiddel op de – pool, hoe meer schuimontwikkeling, hoe groter gasontwikkeling.
4. Aan gasontwikkeling een brandende houtspaan houden.
5. Daarnaast zal pH-waarde met indicatorpapier of FFT-oplossing getest worden.
6. Aan de koperdraad aan de + pool is er een kleurverandering. De koperdraad wordt uit de aardappel getrokken.
7. De koperdraad wordt vervangen door magnesiumstaaf (geen spanning op zetten).

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

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

Aan de koperdraad in de aardappel waarmee de – pool verbonden is, is een gasontwikkeling. Als men een brandende spaan hierbij houdt, knettert het. De aardappel zelf is neutraal. Maar rond deze elektrode reageert hij basisch.

Aan de elektrode die verbonden is met de – pool van de bron: knetteren: duidt op dat water gereduceerd wordt naar waterstofgas.

2 H₂O + 2 e^– → H₂ + 2 OH^–

Aan de koperdraad in de aardappel waarmee de + pool verbonden is, is er een duidelijke turquoise kleur te herkennen. Die vlam kleurt groen. Dit duidt op aanwezigheid van koperionen. Cu wordt tot Cu²⁺ ionen geoxideerd. Deze maken samen met de anionen van de aardappel een blauwe koper(2+)zout (turquoise).

Cu → Cu²⁺ + 2 e^–

5.Onderwerpen

• elektrolyse
• onderscheid tussen een galvanische cel en een elektrolysecel