20. desember: Voltas element

JULEKALENDER: Inge og Magne gjer eit gammalt eksperiment i luke 20.

Publisert

Utstyr:

  • Eit glas til kvar celle, me seriekopla fire celler.
  • To elektrodar, sink og kopar, til kvart glas
  • Fortynna svovelsyre (1 del konsentrert syre til 10-15 deler vann)
  • Leidningar
  • Ei lyspære (lysdiode)

Kva skjer?

Set sink og koparplatene i glaset slik at dei ikkje kjem i kontakt med kvarandre. Lag ein slutta krets med lysdioden, fest leidningane til kvar sin elektrode. Fyll opp den fortynna svovelsyra i glaset slik at den dekker elektrodane. Lyspæra lyser!

Men den lyser berre ein kort augeblink. Det skuldast at det blir det danna små gassbobler på koparplata som fester seg til plata, straumen blir dermed svakare og svakare. Men om du heller i litt kaliumkarbonat i svovelsyreløysinga, forsvinn gassboblene, og lampa lyser igjen!

Spenninga mellom elektrodane heiter vanlegvis elementets polspenning, det kan samanliknast med trykket i ein vassleidning. Jo høgare trykk, jo meir vatn kan pressast gjennom leidningen. Jo høgare polspenning eit element har, desto meir straum kan passere gjennom leiaren. Kretsen må vere slutta for at straumen skal kunne gå. Spenninga er altså eit uttrykk for evna til å produsere elektrisk straum.

Om forsøka:

Dette er eit forsøk som berre kan gjerast i laboratoriet. Eksperiment må alltid følgje sikkerheitsreglene som gjeld for laboratorie-forsøk.

Det er Inge Christ og Magne Sydnes som gjer forsøka. Inge er avdelingsleiar ved Skolelaboratoriet på Universitetet i Stavanger og Magne er professor i kjemi.

Meir om eksperimentet:

Ved anoden (sinkstanga som er den negative polen) får me ein oksidasjon.

To elektrona forflytter seg via den ytre straumkretsen til koparstanga. Samtidig vert eit positivt sinkatom (Zn2+) lausrive ut i syra. Dette er berre ein halvreaksjon, og når eit stoff vert oksidert, må eit anna reduserast.

Reduksjonen skjer ved katoden (koparstanga, den positive polen) .

Syra gjer at nokre av sinkatoma avgjer to elektronar til sinkplata. Desse sinkatoma blir dermed positive. Elektrona vandrar gjennom løysninga til koparplata. Det oppstår ei elektrisk spenning mellom metallplatene. Når kretsen blir slutta vil elektrona kunne vandre i kretsen.

Det var dette italienaren Alessandro Volta fann ut i år 1800, då han stabla kopar- og sinkskiver oppå kvarandre, med ei porøs skive mellom, og fukta det heile først med saltvatn, seinare med ei syre. Han fann opp batteriet, altså ei galvanisk celle.

Problemet med dette var at det verker berre så lenge det er tilgjengelige elektronar i batteriet.

Til ære for Voltas oppdaging vert elektrisk spenning den dag i dag kalla volt (V).

I 1859, fann franskmannen Gaston Plante opp det første oppladbare batteriet, nemleg blybatteriet. Me bruker framleis det same systemet i dag, i bilbatteri.

Eit batteri lagrar kjemisk energi, og kan produsere elektrisitet ved ein kjemisk reaksjon. Det består av ein positiv elektrode (katode), og ein negativ elektrode (anode), og ein elektrolytt (syre).

Hei leser!

Jeg er redaktør av UNG.forskning.no.

Hos oss jobber vi under det som heter Redaktørplakaten. Det betyr at vi følger medias regler og det er redaktøren som bestemmer hva som blir publisert.

På UNG.forskning.no finner du for det meste artikler og videoer som er laget av journalistene i forskning.no. Sakene er det vi kaller redaksjonelt uavhengige. Det betyr at vi jobber kildekritisk og bare for dere som er lesere – og ikke for forskere og andre som bestemmer.

Vi har også en annen type saker, som den saken du har lest nå. Den er laget og betalt av en av eierne våre, som er universiteter, høgskoler og andre som driver som med forskning. Disse sakene er ikke uavhengige, men viser fram god og viktig forskning. Vi merker sakene fra eierne med denne faktaboksen og der hvor det står hvem som har skrevet artikkelen.

Lurer du på ting om redaktøransvar og hvordan vi jobber, bare ta kontakt - [email protected]

Hilsen Nina Kristiansen