Elektrochemische Fruchtbatterie und LED-Schaltung

45 Min. Alter 10-14 Drinnen

Verwandeln Sie rohe Zitrusfrüchte in eine funktionelle chemische Batteriebank. Durch das Einführen gepaarter Zink- und Kupferelektroden in saures Fruchtfleisch und deren Reihenscha...

Benötigte Materialien

  • • Frische große saftige Zitronen (4 Einheiten)
  • • Nägel aus verzinktem Stahl (verzinkt) (4 Einheiten)
  • • Kupferstreifen oder saubere Kupferpfennige aus der Zeit vor 1982 (4 Einheiten)
  • • Prüfkabel mit Krokodilklemmen (5 Kabel)
  • • Rote oder grüne 5-mm-LED-Glühbirne mit geringem Stromverbrauch (1 Einheit)

Tipps für Eltern

  • → Zink fungiert als Anode (Oxidation/Abgabe von Elektronen) und Kupfer fungiert als Kathode (Reduktion/Empfang von Elektronen).
  • → Eine einzelne Zitrone erzeugt etwa 0,8–0,9 Volt; Die Reihenschaltung von 4 Zitronen liefert die ~3,0 Volt, die zum Beleuchten einer standardmäßigen roten LED erforderlich sind.
  • → Denken Sie daran, dass LEDs eine Polarität haben: Der längere Zweig ist positiv (Anode) und muss mit der Kupferseite der Batteriekette verbunden sein.

Sicherheitshinweise

Essen Sie kein Obst, nachdem es mit Zink- und Kupferelektroden verwendet wurde.

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Schritt-für-Schritt-Anleitung

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Schritt 1

Rollen Sie 4 Zitronen fest unter Ihrer Handfläche auf einem Tisch, um die inneren Fruchtfleischbeutel aufzubrechen und freien Zitronenelektrolyt freizusetzen.

⏱️ ~5 Min.
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Schritt 2

Stecken Sie eine saubere Kupfermünze und einen verzinkten Zinknagel im Abstand von 3 cm in jede Zitrone und achten Sie darauf, dass sie sich innen nicht berühren.

⏱️ ~10 Min.
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Schritt 3

Verwenden Sie Überbrückungskabel mit Krokodilklemmen, um die Zitronen in Reihe zu schalten: Verbinden Sie das Kupfer von Zitrone 1 mit dem Zink von Zitrone 2 und fahren Sie in der Reihe fort.

⏱️ ~15 Min.
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Schritt 4

Verbinden Sie die letzten freien Kupfer- und Zinkleitungen mit den positiven und negativen Beinen einer LED in einem dunklen Raum, um zu beobachten, wie sie aufleuchtet.

⏱️ ~15 Min.

Was dabei gelernt wird

Elektrochemische Oxidations-Reduktionsreaktionen (Redoxreaktionen). Potenzialdifferenz Reihenschaltung (Spannungsaddition) Elektrolytchemie galvanischer Zellen