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Die Zitronenbatterie
AFB I–IIIn eine Zitrone werden ein blank geschmirgeltes Magnesiumband und ein Kupfernagel gesteckt und mit einem Voltmeter verbunden. Mehrere Zitronen in Reihe bringen eine Leuchtdiode zum Leuchten. Am Kupfernagel bilden sich kleine Gasbläschen, das Magnesiumband wird angegriffen. Zitronensaft enthält Citronensäure, die Oxonium-Ionen bildet. M1 zeigt Messwerte.
M1Messungen an der Zitronenbatterie
| Elektrodenpaar in der Zitrone | Spannung |
|---|---|
| Magnesium – Kupfer | 1,6 V |
| Zink – Kupfer | 0,9 V |
| Kupfer – Kupfer | 0,0 V |
- Nennen Sie für die Magnesium-Kupfer-Zitrone den Elektronendonator, den Elektronenakzeptor, den Elektrolyten und den Minuspol.
- Formulieren Sie die Teilgleichungen an Anode und Kathode sowie die Gesamtgleichung.
- Erklären Sie die Messwerte in M1, insbesondere den Wert für zwei Kupfernägel.
- Beurteilen Sie die Aussage eines Mitschülers: „Die elektrische Energie stammt aus dem Kupfernagel.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Welches Teilchen nimmt am Kupfer Elektronen auf, wenn dort Gas entsteht?
Hinweis zu Aufgabe b)
Am Kupfer entsteht Wasserstoff aus \(\ce{H3O+}\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Welches Metall ist unedler — Mg oder Zn? Was ändert sich bei zwei gleichen Elektroden?
Hinweis zu Aufgabe d)
Welcher Stoff wird verbraucht, welcher bleibt unverändert?Beurteilen: selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen formulieren.