Le batterie convertono l'energia chimica in energia elettrica e non ci vuole una grande quantità di risorse per crearne una: puoi creare una batteria funzionante con un limone. Potresti non ottenere molta energia da un limone, ma il principio della generazione di elettricità è lo stesso di quello della batteria di un'automobile. È facile imparare questo principio quando puoi creare semplici batterie a casa usando due ingredienti improbabili: coca cola e aceto.
Come funziona una batteria
Una cella elettrochimica, che è il tipo più semplice di batteria, ha tre componenti: un anodo, un catodo e un elettrolita. L'anodo e il catodo sono due diversi tipi di metallo, uno dei quali perde elettroni più facilmente dell'altro. Se i due metalli si toccassero, gli elettroni scorrerebbero, ma troppo lentamente per creare una corrente significativa. Quando il catodo e l'anodo sono immersi in un elettrolita, che di solito è un acido, le reazioni chimiche creano su di essi cariche opposte, ma l'elettrolita impedisce alla carica di fluire. Tuttavia, possono fluire se colleghi il catodo e l'anodo con un filo. Inoltre, le reazioni in corso tra i metalli e l'elettrolita mantengono la batteria "carica".
Fare una batteria a coca cola
Puoi usare qualsiasi bevanda analcolica che contenga acido fosforico per creare una cella voltaica, e la Coca Cola è un buon esempio (dieta o normale va bene, è solo l'acido che conta). L'alluminio di una lattina di Coca Cola fa anche un buon catodo, che è il terminale negativo. Usa le cesoie per tagliare una striscia dalla lattina e la carta vetrata per rimuovere la vernice. Hai bisogno di una striscia di rame per l'anodo, o terminale positivo, che di solito puoi trovare nel negozio di ferramenta. Versare la Coca Cola in un bicchiere, immergere le strisce e toccare le strisce con le sonde di un voltmetro. Dovresti ottenere una lettura di circa 3/4 volt.
Fare una batteria all'aceto
L'aceto è anche un buon elettrolita, perché contiene acido acetico. Puoi usare il rame per l'anodo, ma lo zinco è un catodo migliore dell'alluminio; se non hai una striscia di zinco, usa un chiodo galvanizzato, che è rivestito di zinco. Dovresti avvicinarti a un volt da questa cella. Se vuoi alimentare un LED, devi cablare due di queste celle in serie per raddoppiare la tensione. Per fare ciò, collegare la lampadina ai cavi collegati all'anodo di una batteria e al catodo dell'altra e utilizzare un terzo filo per collegare l'altra coppia di elettrodi tra loro.
Osservazione di una cellula di aceto
Poiché l'aceto è chiaro, puoi osservare effetti interessanti sugli elettrodi in una cella di aceto. Se colleghi due di queste celle in serie e le usi per alimentare un LED e lasci il LED acceso tutta la notte, al mattino troverai uno strato di depositi neri sull'elettrodo di zinco. Ciò è causato dagli atomi di rame, che si combinano con gli ioni idrogeno nell'elettrolita e si raccolgono sulla superficie dello zinco. Dovresti anche vedere la formazione di bolle di gas idrogeno sulla striscia di rame mentre gli ioni idrogeno dell'acido si combinano con gli elettroni per formare atomi di idrogeno e gli atomi si accoppiano per formare molecole di idrogeno.