Experiment des Monats November 2006 Strom aus der Zitrone

Eine Batterie läßt sich leicht aus Haushalts-Gegenständen zusammenbauen. Man benötigt dazu eine Zitrone, einen Bleistiftspitzer und eine Kupfermünze.

Geräte und Chemikalien:
Zitrone, 5-Cent-Münze (andere Kupfermünze oder Kupferblech), Bleistiftspitzer aus Metall, Spannungsmeßgerät, Kabel mit Klemmen

Durchführung:
Spitzer und Münze werden in eine Zitrone gesteckt, ohne dass sie sich berühren. Mit einem Voltmeter kann die Spannung gemessen werden. Sie beträgt etwa 1,6 V. Unter günstigen Bedingungen läßt sich eine Leuchtdiode betreiben. Für einen Motor müssen mehrere "Zitronenbatterien" zusammengeschaltet werden. Bei einer Reihenschaltung vergrößert sich die Spannung, durch eine Parallelschaltung kann die Stromstärke erhöht werden.

Erklärung:
Metall-Bleistiftspitzer bestehen (in der Regel) aus einer Magnesium-Legierung. Es liegen also in dieser "Zitronen-Batterie" ein unedles Metall (Magnesium) und ein Edelmetall (Kupfer) vor. (vgl. EdM 06/2006). Die Standardpotentiale der beteiligten Metalle betragen:
   Cu²⁺ + 2 e^– Cu      E° = + 0,34 V
   Mg²⁺ + 2 e^– Mg     E° = – 2,36 V
Da sich in diesem Experiment aber keine Standard-Halbzellen gegenüber stehen, ist die gemessene Potentialdifferenz deutlich geringer als die Differenz der Standardpotentiale.
Die Zitrone (der saure Saft) dient als Elektrolyt. Da die Zitrone einen hohen Innenwiderstand besitzt, ist die Energieausbeute gering.

Entsorgung:
Die Zitrone nach dem Experiment wegwerfen!! Beim Versuch wurden Metallionen in ihr gelöst, sie ist nicht mehr zum Verzehr geeignet.

Literatur & Links:
Rüdiger Blume, Bielefeld: Die Zitronenbatterie
Sigrid Benfer, KWI Frankfurt/Main: persönliche Mitteilung

Frau Dr. Sigrid Benfer, Karl-Winnacker-Institut der DECHEMA, Frankfurt/Main, danke ich sehr herzlich für die Unterstützung.

Oktober 2006: CO₂-Ballons

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Seite erstellt am: Dienstag, 31. Oktober 2006, A. Schunk, Institut für Didaktik der Chemie, Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main.

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