Daniellecellen (galvanisk element)

Elevøvelse 7

Camilla Øhren Danielsen 19. mai 2014

Hensikt: Hensikten var å skape en enkel versjon av en daniellcelle, og å se/forklare hvordan den danner energi ved hjelp av en redoksreaksjon.

Utstyr: 

sinksulfatløsning

kobbersulfatløsning

saltbro (tørkepapir)

kobberstang og sinkstang

en lyspære som skal lyse.

rørepinne

glass

Framgangsmåte: Først samlet vi sammen alt vi trengte til forsøket. Så fylte vi på begrene; et med sinksulfatløsning og et med kobbersulfatløsning. Vi satt opp utstyret slik du ser i bildet under. Videre forsøkte vi å få en lyspæren til å lyse, men det gikk ikke. Vi fant ut at vi måtte gjøre saltløsningen og saltbroen tykkere med tørkepapir for at den skulle lede strømmen bedre. Deretter målte vi strøm med amperemeteret og spenning med voltmeteret.

Resultat: Det er to halvceller i Daniellcellen. Sinkstaven i Sinksulfatløsningen er en negativ pol og kobberstaven i kobbersulfatløsningen er en positiv pol. Grunnen til at det skjer en redoksreaksjon er fordi sinkstaven (negativ) avgir elektroner som kobberstaven (positiv) tar opp. Etter en stund vil da sinkstaven miste masse fordi den oksideres, og gir fra seg elektroner. Mens kobberstaven vil få tilført atomer som fester seg på staven, og den reduseres, selv om den øker i masse. Dette er fordi den tar opp de oksiderte elektronene som sinkstavene avgir. 

Sinkstaven oksideres til Zn²⁺ - ioner og avgir to elektroner.

Zn – Zn²⁺ + 2e^-

Kobberstaven tar opp to elektroner og Cu²⁺ - ionene blir redusert til Cu-atomer som fester seg på staven.

 Cu²⁺ + 2e^- - Cu

Vi målte spenningen mellom sinkstaven og kobberstaven i daniellcellen og fikk 0,6 Volt med voltmeteret. Spenningen mellom polene i en galvanisk celle kalles den elektromotoriske spenningen (ems). Det vil si at energi per ladning i en spenningskilde gir opphav til strøm i en krets. Vi fikk ikke noe utslag ved bruk av amperemeteret. Feilkilder kan være at saltbroa ikke var tykk nok og at sulfatløsningene ikke var streke nok.

Sitronbatteri

Elevøvelse 6

Camilla Øhren Danielsen 28. april 2014

Hensikt: Hensikten med elevøvelsen var å se hvordan man kan lage et batteri ved hjelp av to poler og en elektrolytt. Deretter skulle vi måle spenningen.

Utstyr:

sitron (vi hadde kun en halv)  

femtiøring

galvanisk spiker

sink

sølvkjede

voltmeter

amperemeter

multimeter

lyspære

Grunnen til at et batteri fungerer er på grunn av reaksjonene som foregår inne i batteriet. Disse kalles redoksreaksjoner. En redoksreaksjon er en reaksjon der det skjer elektronoverføring der den ene parten har en oksidasjon, (som vi får når et atom eller ion gir fra seg ett eller flere elektroner) og den andre har en reduksjon (som vi får når et atom eller ion tar opp ett eller flere elektroner.

Fremgangsmåte: Når vi hadde alt utstyr klart begynte vi å sette opp forsøket. Vi klemte på sitronen for å få mest mulig saft og væske (elektrolytt), plasserte femtiøringen og den galvaniske spikeren i sitronen, koblet de til ledninger som vi så koblet til lyspæren. Det var ikke sterk nok strøm til å få lyspæren til å lyse. Etter det koblet vi det til voltmeteret og til slutt i multimeteret. Vi prøvde ut ulike kombinasjoner av metaller for å se hva som ga størst utslag. Vi målte spenningen i volt (V) med et voltmeter og den elektriske ladningen i mikroampere (mA) med et multimeter.

Resultater: Vi fikk bevist det spenningsrekka tilsier; at jo lengre unna hverandre stoffene er i spenningsrekka, jo større spenning oppstår. Stoffene i spenningsrekka er sortert etter deres evne til å gi fra seg elektroner (oksidere). I eksempelbildet under er noen metaller og hydrogen sortert etter minskende evne til å gi fra seg elektroner. Den største spenningen vi fikk oppsto mellom sølv og sink som stemmer med det rekkefølgen i spenningsrekken tilsier.

Våre resultater:

Kobber og galvanisk spiker – 0,5 V, 0,51 mA

Sink og galvanisk spiker ­– 0,2 V, 0,36 mA

Sink og kobber – 0,6 V, 0,82 mA
Sølv og sink – 0,6 V, 1,11 mA