Batería
16 mar, 2013
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PDFLa fruta como electrolito
PRESENTACIÓN: Se puede formar una batería vegetal con dos electrodos de cobre y zinc (u otro par de metales diferentes) insertados en una fruta u otros materiales ácidos. Un voltímetro nos proporciona los valores de este generador y nos permite comprobar el efecto de cambiar los electrodos (con otros metales diferentes) o el electrólito (con diversos vegetales, yogures, …).
- Experimenting with constant current and voltage sources, G. Kortemeyer, Phys. Teach. 48, 68 (2010)
INTRODUCCIÓN: Se denomina electroquímica a una de las ramas en las que se divide la química, que se encarga del estudio de la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. Es decir, estudia las reacciones químicas que se dan en la superficie de separación de un conductor eléctrico (electrodo) y un conductor iónico (electrolito). Ejemplos: pila con limón, celda galvánica, pila Daniell, etc.
OBJETIVO: Comprobar que a partir de un limón (u otra fruta) y dos electrodos se puede generar electricidad.
MATERIALES: limones y mandarinas, electrodos (plomo, aluminio, cobre), cables, polímetro.
MONTAJE: Hacemos dos ranuras en el limón (o cualquier otra fruta) e insertamos en ellas los electrodos metálicos (lámina de aluminio y moneda de cobre, por ejemplo). Una vez montada la que será nuestra pila, la conectamos con ayuda de dos cables al polímetro. Este nos mostrará el voltaje generado por la batería de limón.
EXPLICACIÓN: Este experimento (batería o pila de limón), consiste en insertar en un limón (u otra fruta, como una mandarina en nuestro caso), dos electrodos de metales diferentes, por ejemplo una moneda de cobre y una lámina de aluminio. Estos dos objetos provocan una reacción electroquímica, que será mediada por el jugo de limón, generando una pequeña cantidad de corriente eléctrica. Cuando la pila está montada, se puede emplear un polímetro para comprobar el voltaje generado, (generalmente no supera 1 V).
CONCEPTOS: electroquímica, oxidación/reducción, corriente eléctrica.
MÁS INFORMACIÓN:
TEXTOS:
- P.A. Tipler, Física, Editorial Reverté, 2011.
- R. Ehrlich, Turning the World Inside Out and 174 Other Simple Physics Demonstrations, Princeton University Press, 1997.
- J.B. Umland, J.M. Bellama, Química general, Thomson, 2010.
ALUMNADO 2011-2012: César Álvarez, Pablo Álvarez, Yara Álvarez
ENLACE pdf ALUMNADO:
4 responses to "Batería"
Thanks for sharing. I like your article and opinion….
Esta clase de experimentos son muy interesantes para realizar en el aula porque de una manera llamativa se les puede explicar a los alumnos el funcionamiento de una batería y de las reacciones redox. Y aunque los voltajes obtenidos en esta clase de baterías son muy bajos (el voltaje aumenta si se ponen varias frutas en serie, y la corriente juntando series de frutas en paralelo), son suficientes para permitir el funcionamiento de un reloj, lo cual no solo resulta inusual a los alumnos, si no a la mayoría de la gente, por lo que en muchas tiendas pueden encontrarse relojes o radios con baterías de patatas.
Para la creación de una batería es necesario un electrodo positivo o cátodo, un electrodo negativo o ánodo y electrolitos que permiten el paso de los electrones. Cuando se trabaja con frutas es su propia pulpa rica en azúcar, almidón y ácido la que actúa de electrolito impulsando los electrones.
Además del limón y otros cítricos las patatas son uno de los mejores conductores por ser ricos en agua, en almidón y sobretodo en potasio que facilita mucho el paso de la corriente a través de ellas. Por su tamaño y densidad, las patatas permiten que los electrones circulen a una velocidad menor que en el limón (porque su composición es más líquida) pero de forma fluida lo que hace que las baterías de patata duren más que las de limón.
En la Universidad de Jerusalén están trabajando para demostrar el uso de la patata como batería eléctrica no solo por sus características sino porque se trata de uno de los cultivos más baratos y abundantes del planeta, haciendo su uso más práctico que el de otras frutas o vegetales similares. Trabajando con patata cocida se facilita el paso de los electrones ya que es más blanda y menos densa (se reduce la resistencia interna). De esta forma, han comprobado que produce diez veces más energía que una patata cruda y casi la mitad que una pila AA comercial. Afirman que con una batería de patata se podría cargar un teléfono móvil o otro pequeño aparato sin necesidad de enchufarlo a la corriente. Experimento útil como apoyo a las explicaciones de las reacciones redox dentro del bloque 3 «reaccións químicas» de la materia de Química de 2º de bachillerato.
Interesante experimento para explicar las reacciones químicas! Desde luego sorprende a más de uno, no solo a los alumnos, sino a la mayoría de personas poco relacionadas con estos conceptos electrolíticos en los alimentos. Además de ser un experimento que sirva para explicar la electrólisis en la química, también sirve para explicar conceptos de electricidad y circuitos en la asignatura de tecnología, que se comienza a introducir en los cursos de 2º y 3º de la ESO, pudiendo tratar así los conceptos de serie y paralelo. En el caso concreto del 2º vídeo se ve como conectando varias baterías (cada limón, o taza de agua con sal) el voltaje de estas se suma y es capaz de alimentar un led. Si esto lo hacemos con un mayor número de alimentos conectados en serie, o con otros que generen más electricidad seríamos capaces de cargar un móvil como decían otros compañeros, ya que muchos se cargan simplemente a 5 voltios. Cabe mencionar, que a mayores de los cítricos y las patatas, que suelen generar más electricidad que los primeros, existen otros alimentos que también dan muy buen resultado, como son los encurtidos, debido su alto contenido en sal, la cual es rica en iones y son buenos conductores de la electricidad. Podemos ver más alimentos conductores en este pequeño documental de la RTVE.
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