Wetenschapsforum

Hallo mensen van het wetenschapsforum,
 
Met een groep studenten zijn wij onderzoek aan het doen naar de welbekende citroenbatterij. Het idee is simpel. Men neemt een citroen en daarin steken we een zink elektrode en een koper elektrode. Door het zure elektrolyt kan er met behulp van H+ een stroom gaan lopen.
 
Op het eerste oog zou dit een redoxreactie zijn alleen blijkt uit de reacties dat de koper elektrode (de plus) niet meereageerd in de gehele reactie, wat je bij een redox wel zou verwachten?
 
Reductor: Zink
Zn(s) -> Zn2+ + 2 e-
 
Oxidator: koper verwacht maar het blijkt H+ te zijn
2 H+ + 2e- -> H2 (g)
 
Mijn vraag is nu of het koper alleen als geleider werkt en is het daarmee wel een redox reactie?
 
Andere bevindingen uit ons onderzoek zijn:
 
- Als we het elektrolyt, het citroensap, uitpersen blijkt dat de spanning die we kunnen genereren minder is dan wanneer we de elektrodes in een hele citroen prikken.
  Uitgeperst: 0,56 V
  De hele citroen : 0,94 V
 
Hoe kan het dat we met het uitgeperste sap een minder grote spanning opwekken dan met de gehele citroen? Zou dat door het vruchtvlees kunnen komen?
 
- Verder hebben we gevonden dat we met demiwater ook een spanning kunnen verkrijgen namelijk 0,55 V. Ongeveer evenveel als het sap van de citroen. Terwijl demiwater als elektrolyt veel minder H+ bevat dan het citroensap. Kunnen we hier uit concluderen dat het niet uit maakt hoeveel H+ er in het elektrolyt aanwezig is?
 
- We hebben ook met kokend water de proef gedaan en daar verkrijgen we een spanning van 1,5 V !? Terwijl je zou verwachten dat alle H+ dan uit het elektrolyt gekookt is?
 
Ik heb al veel gezocht op andere fora en sites maar nergens kan ik de duidelijke werking van een citroenbatterij vinden. Tevens hebben we niet kunnen verklaren hoe we bij de bovenstaande bevindingen zijn gekomen. Misschien dat geïnteresseerde mensen op dit forum ons verder kunnen helpen?
 
Alvast bedankt,
 
Vriendelijke groet,
Hidde Stuut
 

Hier is wel degenlijk sprake van een redoxreactie. Je hebt namelijk een reductor (zink) en een oxidator (waterstof ionen).

De koperelektrode geleidt dus enkel. Dit wordt ook wel een niet aantastbare elektrode genoemd.

Ook in demiwater bevindt zich (in zeer geringe hoeveelheden) waterstofionen.

Denk maar aan de formule van pH. Als een oplossing neutraal is, is de pH 7. Bereken dan eens de concentratie van waterstof-ionen? En van hyrdoxide-ionen?

Wat wel gek is, is dat je uberhaupt een spanning krijgt. Er lopen dan elektronen van de zink elektrode door de draden naar de waterstof-ionen in dezelfde oplossing terwijl eigenlijk de reactie dan direct aan de elektrode zou moeten plaatsvinden.

Misschien is het vruchtvlees (de vezels) dan toch een soort barrière op de een of andere manier.

Met het koken van water verdrijf je geen waterstof ionen. Warmte bevordert reactiesnelheid, en aangezien spanning van de stroom en weerstand afhangt, en de weerstand constant is (bij zelfde elektrodes), wat moet er dan wel veranderen?

Overigens is het niet zo heel gek dat de ene elektrode wel reageert en de ander niet. Immers heb je 2 metalen gebruikt en metalen zijn altijd reductoren.