Generalment associem l'electricitat amb un endoll i amb la generació d'energia en forma de llum o potència (per fer funcionar els aparells). Però.. heu "vist" mai que circulin electrons (i per tant, corrent elèctric) a través d'una patata? i d'una llimona o una taronja? i d'una coca-cola?

De què estem parlant en realitat? Doncs de “fabricar” una pila. (nivell de Batxillerat)

Bé, en realitat la patata, la llimona o la taronja... no és el veritable camí dels electrons, ja que aquests circulen a través d'un cable conductor (generalment de Coure). Però perquè això passi hi ha d'haver un pont salí (*), és a dir, un veritable "pont" per on passin els ions "que sobren" d'un costat a l'altre. El nostre pont salí serà en aquest cas una patata.

Ens faran falta també dissolucions de metalls com el Coure (II) i Ferro (II) (sulfat de coure i sulfat de ferro, que podem trobar en botigues de subministrament agrari) i una lamineta de Coure i Ferro. Podem provar-ho o fer combinacions amb altres tipus de dissolucions i metalls (nitrat de plom / plom ; sulfat de zinc / zinc; nitrat de magnesi / magnesi (**)...(***)).

Abans de fer res el que sí que necessitareu és alguna cosa que us serveixi per comprovar que circula corrent elèctric... un voltímetre i els cables de connexió o un brunzidor, un aparell que funciona amb poc voltatge i que sotmès a corrent elèctric produeix una mena de xiulet agut. Als instituts es pot trobar a l’àrea de tecnologia. Si ho proveu amb una bombeta petita (de les de llanterna) i dos fils elèctrics segurament no us funcionarà perquè la pila que “fabricarem” té una alta resistència interna i no dóna prou corrent elèctric per poder fer funcionar la bombeta.

Si disposeu de tot el que cal ara ja sí que podeu començar:

Agafarem la patata, si pot ser ben grossa i maca. La dividim en dues parts i farem en una d'elles com a petits forats (com un gruyère). Farem tants forats com dissolucions o metalls vulguem provar de fer funcionar.

En un forat clavarem un trocet de Coure (un fil de coure, una làmina de coure, una moneda de coure...), i ho "banyarem" amb dissolució de sulfat de coure, de color blau. En un altre forat clavarem un tros de Ferro (un clau, un clip... (en realitat és acer, per tant un aliatge de Ferro i Carboni)) i acabarem d'omplir el forat amb la dissolució de sulfat de ferro, aquesta de color marronós.

Posem el cable negre (-) aferrant amb el cocodril la làmina de Ferro. Serà l’ÀNODE, on tindrà lloc l’oxidació del Ferro a Ferro (II).(Eº Fe2+/Fe= - 0.409V)

Ara posem el cable vermell (+) aferrant el cocodril a la làmina de Coure. Serà el CÀTODE, on tindrà lloc la reducció del Coure (II) a Coure. (Eº Cu2+/Cu=0.34V)

Si observem amb el voltímetre la diferència de volts hauríem de veure, teòricament: Eº=Ecàtode (red) – Eànode (ox) = 0.340 – (-0.409) = 0.749 V. Això sempre que es compleixin les condicions estàndard (º) (T=25ºC, P=1atm o 10^5 Pa segons IUPAC) [Les condicions normals són a T=0ºC]

Si posem els dos extrems dels fils del brunzidor sentirem el xiulet, senyal que la pila funciona.

Realment és difícil de creure: una patata, dos forats, dos bocins de metall, dues dissolucions dels metalls i un aparell que ens dirà si circulen o no electrons... i circulen!

* També podem fer ponts salins amb unes trenes de paper de filtre submergits en una dissolució saturada de nitrat de potassi (KNO3) que no és tòxic i es pot tocar amb les mans, o de clorur de potassi (KCl). També es pot fer amb un tub en U de vidre o plàstic que omplirem també amb alguna d’aquestes dissolucions. El taparem amb llana de vidre atapeïda o amb cotó ben espès.

** Algunes maquinetes de fer punxa als llapis són de Magnesi, també n'hi ha de Zinc i d'Alumini.

*** Amb Cu/Cu2+ // Zn2+/Zn faríem una pila electroquímica reversible de Daniel Eº=1.10V.

Prof. Bond

Enllaços relacionats:

Treballs Pràctics de Química al Batxillerat: CDECT: Josep Corominas i Aureli Caamaño

http://www.xtec.es/cdec/recursos/pagines/practicq.htm

Determinació de la FEM de piles electroquímiques

Taula de potencials de reducció estàndard:

http://mtzpz.bankhacker.com/quimica-fisica/potencial-reduccion.phtml


Altres tipus de piles: apilar monedes de coure i zenc posant enmig bocinets de paper de filtre mullats amb dissolució de KCl o KNO3. Veure que entre un extrem i l’altre es produeix corrent elèctric. Aquí sí que ho podrem comprovar amb una bombeta.

Piles de combustible: primer les “carreguem” (dissolució de NaOH 1M) i després podrem obtenir-ne energia (bateries dels cotxes), futures piles d’Hidrogen. Els elèctrodes inerts els podem treure d’una pila de petaca.