Thema: Batterien und Akkus | Tags: Galvanische Zelle, Zitrone, Zink, Kupfer | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Krokodilklemmen, Kabel, Multimeter, rote LED, Kupferelektroden, Zinkelektroden, Multimeter, Messer
Zitronen, Kupfer, Zink
Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
---|---|---|---|
Kupfer | -- | -- | |
Zink gekörnt | H260-H250-H410 | -- |
Die Zitrone wird unter Druck auf dem Tisch gerollt, um den Saft aus dem Fruchtfleisch zu lösen. Anschließend wird die Zitrone in zwei Hälften geteilt. In das Fruchtfleisch wird jeweils eine Kupfer- und Zinkelektrode gesteckt. Nun können mehre Zitronen in Reihe geschaltet werden. Zusätzlich sollte ein Voltmeter parallel zur ersten und letzten Zitrone geschaltet werden.
Alternativ kann zum Voltmeter auch eine rote LED in Reihe geschaltet werden.
Die Potentialdifferenz einer Zitrone beträgt ca. 0,6 V. Die Potentialdifferenz vier in Reihe geschalteter Zitronen beträgt ca. 3,75 V. Es sind mindestens 3 Zitronen nötig um eine rote LED zum Leuchten zu bringen.
Es handelt sich um eine Redoxreaktion, bei der das Zink an der Zinkelektrode zu Zink(II)-Ionen oxidiert wird und an der Kupferelektrode Wasserstoff-Ionen zu Wasserstoff reduziert werden. Der Fruchtsaft der Zitrone (Zitronensäure) fungiert bei dieser Batterie als Elektrolyt. Die Überspannung von Wasserstoff ist an der edleren Kupferanode geringer, weshalb er reduziert wird.
Oxidation: Zn → Zn2+ + 2 e-
Reduktion: 2 H+ + 2e- → H2
Redox: Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2
Eine einzelne Zitronenbattrie hat eine EMK von 0,765 V. Wenn nun die Zitronen in Reihe geschaltet werden addieren sich die Teilspannungen über jeder Zitronenbatterie zu einer Gesamtspannung auf. Deshalb erhält man eine Gesamtspannung von ca. 3,75 V bei 4 Zitronen.
Die Zitronen in den Hausmüll geben.
Unterrichtsmaterialen – Chemie, Stark-Verlag, Kap. F. 1.5.
Haben Sie Anmerkungen, Feedback oder Kritik zu diesem Experiment? Kontaktieren Sie uns unter Bezugnahme auf diese Seite!
Copyright und Lizenzen: Alle Rechte an den Inhalten dieser eLearning-Materialien liegen beim Autor oder den jeweiligen Urheberrechtsinhabern. Sämtliche Bilder und Texte sind entweder vom Autor selbst fotografiert oder verfasst oder sind gemeinfrei, es sei denn, es ist eine andere Quelle angegeben. Die gesammelten/vollständigen Literaturverzeichnisse der einzelnen Versuche sind jeweils in den entsprechenden Gesamtprotokollen zu finden.
Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung. Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten.