Hoe maak je een chemische stroombron?
1.Onderzoeksvraag
Hoe maak je een chemische stroombron?
2. Materiaal + stoffen
-
- koper(II)sulfaatoplossing;
- zinksulfaatoplossing;
- koper- en zinkelektroden;
- krokodillen clips;
- plastic injectieflacons;
- injectieflaconhouder;
- Kerstverlichting;
- LED;
- spuiten;
- rechthoekige stukken stof.
3.Uitvoeren
a.Werkwijze
- Plaats koper- en zinkelektroden in plastic injectieflacons en schik ze zo dat de metalen elkaar afwisselen.
- Verbind de elektroden met krokodillenklemmen zodat de elektroden aan weerszijden een vrije clip hebben. Verbind de injectieflacons met koper- en zinkelektroden met stukjes stof.
- Giet koper(II)sulfaatoplossing in de injectieflacons met de koperelektrodes en zinksulfaatoplossing in de injectieflacons met de zinkelektroden. We hebben twee verbonden Daniell-cellen gemaakt.
- Sluit de vrije uiteinden van de clips aan op een LED – het gloeit!
b. Waarneming (+ foto’s)
4.Reflecteren
Het principe achter de Daniell-cel is gebaseerd op het verschil tussen de reactiviteit van koper en zink. De spanning is ongeveer 1,1 volt. Zink is een actiever metaal. En elk zinkatoom geeft gemakkelijk twee elektronen op, waardoor zinkionen Zn²⁺ worden gevormd, die vrijkomen in de oplossing:
Zn – 2e → Zn²⁺
Deze elektronen migreren naar de koperelektrode, die een negatieve lading ontwikkelt en de positief geladen koperionen Cu²⁺ in de koper(II)sulfaatoplossing begint aan te trekken. Deze ionen accepteren de beschikbare elektronen om metallisch koper te vormen, dat neerslaat op het oppervlak van de koperelektrode:
Cu²⁺ + 2e → Cu⁰
Terwijl ze door de draden van zink naar koper bewegen, creëren de elektronen een elektrische stroom, waardoor de LED gloeit.
