Voordat pureren of bakken en eten van die heerlijke aardappelen vanavond, hoe over het gebruik van hen om een beetje over chemische reacties eerst leren? U kunt dit doen door middel van het bouwen van een klok die puur draait op aardappelen. Geef het een gaan voordat guffawing!
Stappen
- 1Monteer de vereiste items. Deze worden hieronder vermeld onder "Wat je nodig hebt".
- 2Scheid de twee aardappelen. Elke aardappel werkt als een "galvanische cel" vrijgeven elektrische energie door middel van chemische reacties. Bel een aardappel A (of 1), en de andere aardappel B (of 2).
- Het grootste deel van de aardappel dient net als een zaak voor de cel, houdt alles op zijn plaats. De aardappel sap dient als "elektrolyt," waarin geladen atomen en moleculen genaamd "ionen" oplossen en kan de tijd stromen. De verdunde fosforzuur daarin ook waterstofionen voor de reactie.
- Sommige atomen (of moleculen) trekken sterk extra elektronen en geworden negatief geladen ionen, genaamd uien ("een-ionen"), anderen zijn gemakkelijk ontdaan van een aantal elektronen en worden positief geladen "kationen" ("cat-ionen"). Elk element trekt elektronen met verschillende kracht, vanwege de verschillende belast protonen waarmee de kern elektronen aantrekt en de wijze waarop de marginale "valentie" elektronen rangschikken zichzelf rond de kern en andere elektronen.. De aardappel sap heeft verdund fosforzuur, waarvan sommige oplost gedissocieerd in als waterstof kationen (hoofdzakelijk) en fosfaat anionen.
- 3Plaats een gegalvaniseerde spijker in elke aardappel.
- 4Plaats een nagel of een stuk draad in elke aardappel ervoor te zorgen dat de nagels niet aanraken. In dit stadium is het echt belangrijk om te begrijpen dat dit experiment zal alleen werken als de gegalvaniseerde nagels en de koperen nagels / draad zijn zo ver mogelijk uit elkaar op de aardappel, omdat de afstand tussen hen is wat genereert de kracht.
- 5Verwijder het batterijdeksel van de klok. Als er al een batterij in, verwijder het. Kennis te nemen van de polariteit van de batterij ten opzichte van hoe het aansluit op de klok.
- 6Sluit de eerste jumper draad van koper nagel of draad van aardappel A aan de positieve pool van de klok. Om dit te doen, neem een jumper lood en bevestig de alligator clip om de koperen nagel of draad en vervolgens het andere uiteinde van de alligator clip op de positieve aansluiting (aangeduid met het symbool +).
- 7Sluit de tweede jumper draad van de verzinkte nagel van aardappel B aan de negatieve pool van de klok, aangeduid met het symbool "-".
- Wanneer u het zink elektrode (de beplating op de verzinkte nagel) en de koperen elektrode (de koperen nagel of draad) in de aardappel, elk metaal, met minder elektronen affiniteit dan de waterstofionen vasthouden, zou de neiging te hebben de atomen ontdaan van hun elektronen door waterstofionen. De neutrale waterstofatomen zouden worden samengevoegd tot waterstofgas moleculen en ontsnappen; de metaalkationen de neiging zou hebben om weg en meer waterstof diffuus in verspreiden om de reactie te langzaam verder pruttelen waterstof en consumeren van de metalen van het zuur.
- Zink heeft nog minder elektronenaffiniteit dan koper. Dus, als je de elektroden met een dirigent, de draad aansluit, zullen sommige elektronen hebben de neiging te stromen in het van het zink aan de koper.
- De verwijdering van een aantal elektronen van de zink-elektrode zal een paar van zijn atomen vallen als kationen en worden weg opgelost. De overmaat aan elektronen in het koper zal waterstof bij voorkeur nemen ze daar, maar ook de neiging om de koper te houden zijn elektronen en niet verroest zijn (of, meer precies, verschuiven de reactie-evenwicht, zodat de koper-ionen die vallen buiten de neiging om elektronen terug te krijgen en weer aan te brengen voor weinig of geen netto corrosie). Het verwijderen van elektronen van de koper en de toevoeging van elektronen aan de zink zou neigen om de bebouwde kom van elektrische lading die de reactie zou vertragen. Maar meer elektronen blijven uitvoeren door de draad, en meer waterstof en zink-ionen te houden verspreiden via de aardappel tot verse oplossing te handhaven op elke elektrode, te houden van de reactie gaan. De kracht waarmee de koper trekt dus de elektronen kunnen worden gebruikt om het werk te doen, zoals lopen een klok..
- 8Sluit de derde jumper draad aan de verzinkte nagel van aardappel A. Sluit vervolgens het andere uiteinde aan op de koperen nagel van aardappel B. Door deze fase alle drie de startkabels zijn met elkaar verbonden en de klok moet functioneren.
- 9Controleer de klok. Er moet nu worden uitgevoerd op aardappel energie.
- De reactie vertraagt als de zinkmetaal en de waterstofionen zijn uitgeput. De kracht waarmee de waterstof trok de elektronen van de zink, in een zeer omslachtige manier, is wat de cel maakt voor u beschikbaar voor werk - met een beetje worden 'verspild', natuurlijk.
- Bedrading het aardappelcellen end-to-end met een "serieschakeling", trekken de stroom van elektronen door de klok met twee keer zoveel kracht als een aardappel van toepassing. Het maakt hen ook een "batterij" goed genoemd, omdat je met meer dan een elektrochemische "cel".
- Zodra het werkt, waarom dan niet de tijd op de klok om de huidige tijd!
- Als de klok niet werkt, controleer dan of alles goed is aangesloten en in de juiste volgorde, en double-check de polariteit van de klok. Als het dan nog niet werkt, kan uw klok meer vermogen dan de zeer kleine een groente accu kan leveren vereisen. U kunt uzelf ervan dat de batterij is het produceren van enkele van elektriciteit met een en het meten van de spanning (elektrische spanning) en stroom (elektrische stroom, ampère). Als je moet schalen, kiest zeer lage degenen: deze accu's produceren een volt of twee en een paar milliampère.
Tips
- U kunt een aardappel klok kit te kopen. Goedkopere kamers hebben alleen een klok die wordt aangesloten op de aardappelen met draden en elektroden; duurdere houd de aardappelen in een geïntegreerde montage met cups.
- Het is niet alleen aardappelen kunt u dit doen met. Probeer andere groenten en fruit, zoals citrus, avocado's, bananen, enz. Het zal zelfs werken in soda.
- Israëlische onderzoekers hebben gevonden dat ze de stroom kan produceren om 10 keer wanneer de aardappelen gekookt.
- Citroen batterij werkt ongeveer hetzelfde, maar met citroenzuur plaats fosforzuur die waterstofionen. Andere soorten batterijen dezelfde toelaten om de energie van de stroom elektronen 'harnas uit een gebied waar ze gemakkelijker tot krijgen waar ze gemakkelijker worden geaccepteerd maar verschillen in veel details.
- Het fenomeen van de extra elektronen houden van de koper uit roestende kan nuttig zijn, ook. Als dat je doel, je zei te gebruiken "kathodische bescherming" in plaats van een batterij. Een goedkope brok van reactieve metalen, zoals zink of magnesium, kunnen zich roesten weg en vullen elektronen om een waardevolle structuur van minder-reactieve metalen, zoals een brug of een schip te beschermen. (Water is niet zo reactief accuzuur, zodat het reactieve metaal duurt enige tijd, zelfs zonder weerstand tegen de stroom in de geleider.) Voor een grote structuur kan gelden gelijkstroom "opgedrukte stroom" van een on -website generator of lijn macht (met een professioneel ontworpen machine - elektriciteit en water kan gevaarlijk zijn).
- De klok is waarschijnlijk een quartz uurwerk, die elektriciteit geldt voor een klein kwarts-kristal stemvork om fysiek "ring" het op haar resonantiefrequentie. De vork terug geeft een elektrisch signaal bij elke trilling. Andere delen elektronisch tellen van de trillingen, bereken de bijbehorende tijd, en leg de kristallen in het scherm om het te pronken.
Waarschuwingen
- Jonge kinderen moeten onder toezicht staan bij het uitvoeren van dit experiment - nagels en draden zijn scherp en kunnen verwondingen veroorzaken als onjuist behandeld. Verwijdering van accu's moet ook worden begeleid.
- Niet de aardappelen daarna eten.
Dingen die je nodig hebt
- 2 grote schone aardappelen of 2 helften van een grote aardappel.
- 2 gegalvaniseerde nagels (zink)
- 2 koperen nagels of draden
- 3 jumper draden (met krokodillenklemmen aan elk uiteinde)
- Werkt op batterijen LCD klok (grijs scherm met zwarte cijfers, als een goedkoop horloge, normaal nemen van slechts een 1.5V batterij)