Å LAGE ET GALVANISK ELEMENT
I dette forsøket skulle vi lage et galvanisk element som leverer strøm. Hensikten med forsøket er å finne ut hvordan et batteri fungerer.
I 1836 laget den engelske kjemikeren John Frederic Daniell en galvanisk celle som opstod av en sinkstang i en sinkløsning og en kobberstang i en kobberløsning. I dag brukes betegnelsen Daniellcelle om ulike typer celler med kobber/kobbersuflat og sink/sinksuflat. En slik daniellcelle kan levere elektrisk energi til en liten elmotor.
En galvanisk celle består av to poler. Mellom polene er det elektrolytt. Ved den negative polen skjer det en oksidasjon, og det avgis elektroner. Ved den positive polen skjer det en reduksjon, og her tas elektronene opp. Elektrolytten leder strøm og forbinder de to halvcellene (saltbro).
Utstyr:
- to små begerglass
- kobberstrimmel
- to ledninger
- voltmeter
- to korkodilleklemmer
- trekkpapir
- kobbersuflatløsning Cu(SO4)2 (1M)
- sinksuflatløsning ZnSO4(1M)
- kaliumnitratløsning KNO3(1M)
Det vi gjorde var at vi koblet sammen utstyret og brukte krokodilleklemmene til å feste ledningene til metallstrimlene. Vi brukte kaffefilter og tørkepapir og dyppet det i kaliumnitratløsning og bøyde den slik at tuppene kom ned I løsningen. Deretter koblet vi ledningene til voltmeteret og så hva utfallet ble.
Vi skulle teste hva som fungerte best av papirtørkle og kaffefilter, og hva som fikk høyest utslag. Utslaget gruppen fikk på voltmeteret var 0,4. Det var likt på begge forsøkene. Vanligvis ligger den på 1,1 V så vi hadde noen feilkilder. Dette kan skyldes mengden av sink- og kobbersuflatløsning I begerglassene, eller hvor mye og hvor tykt tørkepapiret/kaffefilteret var.
Elektronene i kretsen går fra sink til kobber. Dette fordi sink gir fra seg elektroner i reaksjonen. Mellom sinkstanga og kobberstanga er spenninga 1,1 V. Vi fikk derimot 0,4 V, så det var avvik. Det går elektroner fra sinkstanga tilkobberstanga gjennom den ytre strømkretsen. Sinkstanga er negativ pol, mens kobberstanga er positiv pol.
De to halvcellene er bundet sammen av en saltbro. Den inneholder en saltløsning som leder strøm, men som ikke lar løsningene i halvcellene blande seg. De negative ionene vandrer mot begeret med sink, og de positive ionene vandrer mot begeret med kobber.
Reaksjonen for sink:
Zn--> Zn2+2e-
Reaksjonen for kobber:
Cu2+ 2e- --> Cu
Til sammen:
Zn(s)+ Cu2+ (aq)--> Zn2(aq) + Cu(s)
Elemtentet som ble lagd kan kalles et galvanisk element, som også er et batteri. Det vi har lært av forsøket er at vi kan lage et batteri som kan sette et voltmeter I sving. Vi testet også en lyspære, men resultatet ble vanskelig å tyde da vi ikke klarte å se om lyspæren lyste eller ei. Sinkfuflatløsningen og kobbersuflatløsningen gjorde at vi hadde en positiv og en negativ kilde som må til for at kretsen skal gå rundt.
