Lemon Clock - Zitronenbatterie

Ein galvanisches Element zum selber Bauen mit Kupfer und Zink

  • ab 5 Jahre
  • Länge Metallteile ca. 10 cm
    Ø Uhr ca. ca. 3 cm
  • Gewicht (mit Packung): ca. 30 g
  • Lieferumfang: Kabel, Zink, Kupfer, Uhr, Anleitung

Bestell-Nr.:
EL03103

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4,80 €*

Mit einer Zitrone, Kupfer, Zink und ein paar Kabeln lässt sich ganz einfach eine Batterie bzw. ein galvanisches Element bauen. So können die Elektronen leichter wandern. Geeignet sind übrigens auch andere Obstsorten. Bei einer galvanischen Zelle bzw. einem galvanischen Element wird chemische in elektrische Energie umgewandelt.

Am besten rollt und presst man eine oder zwei Zitronen zunächst mit der Hand auf einer Tischplatte hin und her. Danach wird in jede Zitrone bzw. Zitronenhälfte ein Kupfer- und ein Zinkelement gesteckt und diese über die Drähte verbunden.

Zu dem Set gehört eine kleine Digitaluhr, die mit dem erzeugten Strom läuft. Mit einem Spannungsmessgerät kann man zwischen den beiden Blechen eine Spannung von ca. 0,5 V abgreifen und einen Strom von ca. 0,1 mA messen.

Für größere Spannungen versieht man mehrere Zitronen mit je einem Zink- und Kupferelement und verbindet diese. Man hat dann eine Reihenschaltung, in der sich die einzelnen Spannungen addieren.

Eine Zitrone enthält wie auch andere Obst- und Gemüsesorten Ionen. Darunter versteht man Atome, die elektrisch geladen sind. Hat ein solches Atom zu viele Elektronen, ist es negativ geladen. Besitzt es zu wenig Elektronen, ist es positiv geladen.

Ionen sind immer bestrebt, entweder die ihnen fehlenden Elektronen aufzunehmen oder überschüssige Elektronen abzugeben.

In diesem Fall ist das  Zink als unedles Metall bestrebt Elektronen loszuwerden, während die Ionen im Zitronensaft Elektronen aufnehmen.

Am Kupferblech wiederum lagern sich positiv geladene Ionen aus dem Zitronensaft an. Sie nehmen Elektronen von den Kupferatomen auf. Kupfer ist ein edles Metall.

Das Zink- bzw. Kupferelement werden die Elektroden genannt. Damit es zum Austausch von Elektronen kommt, bedarf es also der folgenden Elemente:

  •     einen Pluspol (das Kupfer): er nimmt Elektronen auf
  •     einen Minuspol (das Zink): er gibt Elektronen ab
  •     einen Leiter (Drähte), durch den die Elektronen vom Zink zum Kupfer wandern können
  •     und einen Elektrolyt (der Zitronensaft): in diesem sind die Ionen gelöst

Die chemische Reaktion kommt spätestens dann zum Stillstand, wenn keine Ionen mehr vorhanden sind bzw. deren Konzentration zu niedrig wird oder wenn die Bleche mit Fremdatomen überzogen sind.

Die italienischen Physiker Luigi Galvani (1737-1798) und Alessandro Volta (1745-1827) machten die ersten bekannten Experimente zur Umwandlung von chemischer in elektrische Energie. Für das erste galvanische Element verwendete Volta 1794 genau wie in diesem Experiment Kupfer- und Zinkelektroden sowie eine verdünnte Säure als Elektrolyt.

Achtung: Nicht geeignet für Kinder unter 3 Jahren. Erstickungsgefahr wegen verschluckbarer Kleinteile. Nach dem Experimentieren ist das Obst nicht mehr zum Verzehr geeignet, denn  es enthält Metallionen.

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