Une batterie de citron est une expérience amusante que vous pouvez faire à la maison. Il est simple et va vous apprendre un peu de chimie de base. Si vous avez déjà fait une batterie de citron (ou prévoyez de faire un), il est une bonne idée de comprendre ce genre de réaction se déroule en premier. La connaissance de la chimie impliquée vous aidera à comprendre ce que vous voyez.
Instructions
1 Rappelez-vous qu'une cellule de citron comprend une électrode à base de zinc (Zn), une électrode en cuivre (Cu) et l'électrolyte de l'acide citrique. Etant donné que l'acide citrique, un don d'ions hydrogène à l'eau dans le citron, on peut représenter les ions hydrogène présents dans cette solution sous la forme H +.
2 Notez que dans une batterie ordinaire avec zinc et de cuivre électrodes, le zinc donnerait des électrons tandis que le cuivre serait les gagner, parce que le cuivre a un potentiel redox plus élevé (une mesure de la tendance d'un élément à gagner des électrons dans une réaction électrochimique). Par conséquent, l'électrode de zinc est l'anode, parce que l'oxydation a lieu là, tandis que l'électrode de cuivre est la cathode. Voici un indice: pour vous rappeler ce que les anodes et les cathodes, il suffit de remarquer que les deux anode et l'oxydation commencent avec des voyelles, tandis que la cathode et la réduction départ avec les consonnes.
3 Notez également que la batterie de citron est un peu différent d'une batterie ordinaire de zinc-cuivre, car il n'y a pas des ions de cuivre en solution. Quelque chose d'autre que le cuivre est réduit à l'électrode de cuivre. Si vous avez déjà fait une expérience avec du zinc et de l'acide chlorhydrique, vous saurez que lorsque vous placez le zinc dans une solution acide, il génère des bulles de gaz d'hydrogène, car le zinc réduit les ions hydrogène dans la solution. Le même genre de chose qui se passe avec votre batterie de citron.
4 Utilisez ce que vous savez si loin de comprendre ce qui doit se passer. Les électrons circulent du métal de zinc à l'électrode de cuivre, ce qui crée une charge négative. Les ions hydrogène sont attirés par la charge négative et de prendre des électrons à l'électrode de cuivre pour former de l'hydrogène gazeux. Pendant ce temps, comme des atomes de métal de zinc perdent des électrons, ils deviennent chargés positivement ions de zinc et de la dérive loin dans la solution à l'intérieur du citron. ions citrate chargés négativement passent par le jus de citron vers l'électrode de zinc. Chaque atome de zinc perd deux électrons, et il prend deux électrons et deux ions d'hydrogène pour faire une molécule d'hydrogène gazeux, c'est donc une équation facile à équilibrer.
5 Écrivez l'équation chimique basée sur ce que vous avez compris. Il devrait ressembler à ce qui suit:
Zn + 2 H + ---> H2 + Zn + 2
Notez que même si vous écrivez cela comme une seule équation, les deux étapes (zinc électrons perdent et l'hydrogène les gagner) se produisent à différentes électrodes. Étant donné que les électrons circulent à travers le fil sur le chemin de zinc à l'hydrogène, vous pouvez utiliser ce flux d'électrons pour faire le travail comme allumer une ampoule.
Conseils et avertissements
- Sur la base de l'équation que vous avez écrit, vous savez maintenant votre batterie de citron va libérer un peu de gaz d'hydrogène. Il ne crée pas beaucoup, bien sûr, et toute cette réaction est tout à fait sûr. Néanmoins, pour être prudent, vous devez garder votre batterie de citron loin de la chaleur élevée et des flammes nues.