Hensikten med dette forsøket er å lage et batteri ved hjelp
av sitron og forskjellig typer metaller. For å lage strøm trenger man salter.
Sitronen inneholder salter. 50-øringen består av kobber. I dette forsøket vil
vi benytte oss av et multimeter som måler hvor mye strøm som oppstår. Multimeteret
måler spenninga mellom kobberet og de andre stoffene vi undersøkte. Når det er
en spenningsforskjell så går det strøm. Spenningsrekka er hvor mye spenning det
er mellom metallene.
Bakgrunns teori:
Batterier har ulik form og størrelse og ulike egenskaper. De fungerer også forskjellig. Vi deler batterier inn i to forskjellige grupper; de som er engangsbatterier og de som er oppladbare. En kan lage batterier selv. Det man trenger er to ulike stoffer som kan fungere som poler, og en væske som leder strøm (elektrolytt) det er sitronen i vårt tilfelle. Redoksreaksjonen mellom stoffene i batteriet er det som leverer strømmen i batteriet. Ved elektrolyse frå vi en redoksreaksjon til å skje ved hjelp av elektrisk energi. Likespenningskilden "pumper" elektroner fra den positive polen til den negative. I en redoksreaksjon skjer det to ting. Ved den negative polen skjer det en reduksjon der det tas opp elektroner.
Vede den positive polen skjer det en oksidasjon altså at det avgis elektroner. Dette skjer fordi atomene vil ha fullt yttterskall.
Et eksempel er Kobber og Sink.
Kobber er et positivt stoff som gir elektroner, mens sink er det som tar imot. Sinken tar opp og er da et negativt stoff.
Det er er spenning mellom to metaller i daniellcellen. Her bruker vi spenningsrekka for å se hvor mye spenning det er mellom metallene. Jo mer avstand det er mellom metallene i spenningsrekka- jo høyere spenning blir det- altså mer strøm blir ledet. Det metallet som står lengst til venstre i spenningsrekka, blir minuspol. Men metallene i spenningsrekka viser ikke tilstrekkelig om det som skjer i batteriene vi bruker idag, men det er et forenklet bilde. Den elektromotoriske spenninga (emsen) til batteriet er den spenningen vi måler når batteriet ikke er i bruk. Med høy spenning kan elektronene i strømkretsen overføre mer energi.
Utstyrsliste:
Sitron
50-øring
galvanisk spiker
ledninger
multimeter
Hypotese: Jeg
tror at det er mulig å lage strøm ved hjelp av en sitron, men jeg tror ikke
strømmen vil være svært sterk eller stabil. Jeg tror ikke at metallene vil lede
like mye strøm, men at det vil avhenge fra metall til metall.
Metode: Det
første vi gjorde var å koble ledningene fra multimeteret. Så puttet vi
50-øringen inn i sitronen. Deretter koblet vi de andre endene av ledningene på
50-øringen og på det andre metallet. Vi skrudde på multimeteret 200 mikro volt.
(Vi hadde på samme innstillinger gjennom hele forsøket, ellers ville
resultatene blitt misvisende.) Multimeteret brukte vi fordi det viser lettere
når det er svakere strøm enn det en lysmåler gjør. Under står resultatene og
jeg har også satt resultatene opp i en tabell for å gjøre det mer oversiktlig.
Resultater
Galvanisk spiker
Her måler vi spenninga mellom kobber og den galvaniske
spikeren.
Ved å ha instillingene på 200 mikrovolt viste den multimeteret
rundt 20 volt. Dette er fordi batteriet er svakt og ustabilt. Galvanisk spiker er også sink
Sink
Nå måles spenningsforskjellen mellom kobber og sink.
Ved å sette inn det bløte metallet sink (med samme innstillinger)
var det høyeste utslaget 9 volt . Se spenningsrekka hvorfor det gir
forskjellige utslag.
Magnesium
Nå måler spenninga mellom kobber og magnesium. Vi får utslag
mellom 0,8 og 0,9 da vi jobbet litt med den. Hvorfor får vi større forskjell
mellom magnesium og kobber og sink og kobber. Sjekk spenningsrekka.
Spiker dekket av sink
Deretter puttet vi en spiker som er dekket sink ned i
sitronen. Den utløste 0,6 volt på multimeteret. Nå prøvde vi å se forskjellen
mellom kobber og et annen type sink.
Metaller
|
Resultat
|
Galvanisk spiker
|
0, 2
|
Sink
|
0,9
|
Magnesium
|
0,8-0,9
|
Spiker dekket med sink
|
0,6
|
Redoksreaksjonen i denne galvaniske cellen er:
2 Cm + Mg
2 CU + 2e- --> 2CU/ red
Mg - 2é --> Mg 2+/oks
Drøfting og
konklusjon
Em av feilkildene her kan ha vært at vi har hatt feil
innstillinger på multimeteret eller at vi har lest feil av det. Dette kan ha
vist et resultat som ikke stemmer. Dessuten kan vi ha hatt en sitron med lite
væske- dette fører til et svakt resultat. Metallene vi brukte kan ha vært feil-
siden vi ikke hadde helt oversikt over metallene selv, men bare fikk utdelt
noen.
Vi har gjennom dette forsøket lært at vi kan bruke sitron og
forskjellige mtealler for å lede strøm. Strømmen blir ikke særlig sterk eller
stabil, men det er noe. Den er ikke sterk nok til å få en lyspære til å lyse
vanlig. Vi har også lært at frukter med mye væske og salter kan lede strøm. En
annen frukt som kan dette er vannmelon. Ved hjelp av dette forsøket har vi sett at det metallet (magnesium) som ligger lengst unna kobber i spenningsrekka er det som gav høyest utslag volt på multimeteret. Dette stemmer overens med den teorien vi har lært.
Kilder
Naturfag 3- påbygging til generell studiekompetanse
Forsøk-
Galvanisk element- Daniellcelle
Bakgrunnsteori:
I batterier skjer det en redoksreaksjon. I en slik prossess så er det stoffer som gir fra seg stoffer og tar til seg stoffer. Dette kalles Oksidasjon når det gir fra seg elektroner. I en reduksjon mottas det elektroner. I en slik prosses trengs det elektrolytt (salt). Elektrolytten leder strøm og fordinder de to halvcellene. (saltbro). I en redokreaksjon er det alltid et stoff som gir og et stoff som tar. Hvem som gir og hvem som tar avhenger av hvor metallene ligger i spenningsrekka. Som nevnt i de andre innleggene så er det mer spenning mellom metallene jo lengre unna de står unna hverandre i spenningsrekka.
Utstyrsliste:
Reagensrør
Begerglas
Spatler
Rørepinner
Kobbersulfat
Sinksulfat
Natriumsulfat
Hensikt
Hensikten med dette forsøket er at vi skal lage en Daniellcelle,
slik som den ser vi i boka.
Hypotese
Jeg tror at denne daniellcellen kommer til å lage strøm.
Altså at det vil gå strøm mellom elektrodene og saltbroen.
Metode
Det vi begynte med var å finne fram alt utstyret. Så blandet
vi ut løsningene vi trenger (kobberløsning og sinkløsning) i hvert sitt
begerglass. Vi putter dermed elektrodene opp i hver sin løsning (samme
elektrode skal i samme stoffet- altså kobberelektroden skal opp i
kobberløsningen og visa versa). Deretter lagde vi en saltbru. Tvinna et papir-
la det i en saltløsning og la det deretter mellom blandingene. Ledningene går
fra elektrodene til volt-meteret. Under står resultatet.
Resultat
Først hadde vi et papir som saltbru, men det viste bare 0,4
volt. Så vi justerte litt og brukte to papir som saltbru. Da fikk vi et
resultat på 0,85.
Drøfting
Potensialet på en sånn celle er 1,1 volt
0,9 er det største utslaget vi kan få på voltmeteret i et
sånt forsøk. Vi fikk 0,85 volt, og det var dermed et ganske bra tilfelle av
forsøket. Strømmen er ikke særlig sterk, men det er nok til at man ser
utslaget.
Redoksreaksjonen her er:
Zn (s) + Cu2+ 8aq) +
Cu (s) + elektrisk energi
(2e-)
Feilkilder
Vi kan ha brukt for lite av hvert stoff i blandingene, eller
for mye. Dette kunne ha ført til et svakere resultat. Volt-meteret kan ha vært
ødelagt og vist feil.
Kilder
Natufag- påbygging
til generell studiekompetanse
Metallenes
spenningsrekke
Utstyrsliste:
Begerglass
Sølvnitratsløsning
Kobbertråd
Hensikt
Hensikten med dette forsøket er at vi se hva som skjer når
vi putter kobber i sølvløsning.
Hypotese
Jeg tror at kobbertråden kommer til å løse seg opp.
Metode
Vi krøller kobbertråden sammen til en liten figur. Deretter
putter vi den opp u en sølvnitratsløsning og lot den ligge der i et par
minutter.
Resultat
Det vi observerte var at i begynnelsen så ble kobbertråden
svart. Deretter blir den større og mer sølvaktig og det virker som det gror et
stoff på den.
Drøfting
Det som skjer er en redoksreaksjon i dette reagensrøret. I
en redoksreaksjon er det et stoff som gir fra seg elektroner og et stoff som
tar til seg elektronene. Dette kalles Oksidasjon (avgir elektroner). Reduksjon
(tar til seg elektroner). Når man har sølv i en løsning blir det veldig sterkt.
Sølv er et positivt ion. Siden sølvet står til høyre for kobberet i
spenningsrekka blir det sterkere enn kobberet. Dermed kan sølvet ta elektroner
fra kobberet- og det blir en reaksjon. Hvis vi hadde puttet sølv i en
kobberløsning hadde det ikke skjedd en reaksjon. Det er fordi kobberet ikke er
sterkt nok til å trekke til seg elektroner i løsning.
Feilkilder
Her kan vi ha blanda for sterke eller for svake løsninger
eller koblinger. Det kan ha vært væske på kobbertråden slik at den ikke ville
reagere.
Kilder:
Naturfag 3- Påbygging
til generell studiekompetanse
Natriumsulfat
Hensikt
Hensikten med dette forsøket er at vi skal lage en Daniellcelle,
slik som den ser vi i boka.
Hypotese
Jeg tror at denne daniellcellen kommer til å lage strøm.
Altså at det vil gå strøm mellom elektrodene og saltbroen.
Metode
Det vi begynte med var å finne fram alt utstyret. Så blandet
vi ut løsningene vi trenger (kobberløsning og sinkløsning) i hvert sitt
begerglass. Vi putter dermed elektrodene opp i hver sin løsning (samme
elektrode skal i samme stoffet- altså kobberelektroden skal opp i
kobberløsningen og visa versa). Deretter lagde vi en saltbru. Tvinna et papir-
la det i en saltløsning og la det deretter mellom blandingene. Ledningene går
fra elektrodene til volt-meteret. Under står resultatet.
Resultat
Først hadde vi et papir som saltbru, men det viste bare 0,4
volt. Så vi justerte litt og brukte to papir som saltbru. Da fikk vi et
resultat på 0,85.
Drøfting
Potensialet på en sånn celle er 1,1 volt
0,9 er det største utslaget vi kan få på voltmeteret i et
sånt forsøk. Vi fikk 0,85 volt, og det var dermed et ganske bra tilfelle av
forsøket. Strømmen er ikke særlig sterk, men det er nok til at man ser
utslaget.
Redoksreaksjonen her er:
Zn (s) + Cu2+ 8aq) +
Cu (s) + elektrisk energi
(2e-)
Feilkilder
Vi kan ha brukt for lite av hvert stoff i blandingene, eller
for mye. Dette kunne ha ført til et svakere resultat. Volt-meteret kan ha vært
ødelagt og vist feil.
Kilder
Natufag- påbygging
til generell studiekompetanse
