LA PILA ALLA PATATA

LA PILA ALLA PATATA
CENNO TEORICO
Esistono molti tipi di pile ma questi sono tutti esempi del tipo più semplice di pila la
pila di Volta che sfrutta il contatto tra due metalli diversi mediante un liquido detto
soluzione elettrolitica. All'interno della soluzione sono contenuti i portatori di carica che
con il loro movimento di insieme originano la corrente elettrica.
I due metalli chiamati-/et/rodi sono immersi nella soluzione elettrolitica: gli
elettrodi sono costituiti di solito da rame e zinco in una soluzione acida, quando il circuito
é chiuso, cioè quando gli elettrodi vengono collegati tra loro tramite un filo conduttore
fissato nella parte non immersa, allora passa corrente. Lo zinco (elettrodo negativo) si
discioglie lentamente, vicino all'elettrodo (positivo) di rame invece c'è la formazione di
bollicine di idrogeno.
Il verso convenzionale della corrente e quello che va dall'elettrodo a potenziale
maggiore verso l'elettrodo a potenziale minore.
OSSERVAZIONI
Le tre esperienze realizzate sono basate sullo stesso principio il passaggio di
corrente tra due metalli mediante una soluzione acquosa.
Molto interesse ha suscitato la pila alla patata anche se il suo funzionamento non e
stato molto buono é stato comunque un esempio molto significativo ed istruttivo.
La stessa pila é possibile realizzarla anche con altri ortaggi (limoni, olive, ecc.) che
siano dotati di una buona quantità di succo poichè é proprio questo componente che
consente il passaggio di corrente.
Anche la batteria a mani é stata molto apprezzata; l’errore più diffuso, nel
comprendere questo tipo di pila, è stato per il fatto che a molti sembrava che fosse il
corpo umano a creare corrente. Inoltre questo esperimento si é prestato a far comprendere
il concetto di resistenza elettrica formando delle catene con le mani ci si accorgeva che la
corrente registrata dallo strumento non aumentava ma diminuiva a differenza di quello
che ci si poteva aspettare. Nelle altre due esperienze quest' idea non era abbastanza
evidenziata.
MATERIALE
1) 1 patata
2) 1 striscia di alluminio
3) 1 striscia di rame
4) fili di rame per il collegamento
5) un voltmetro
ESECUZIONE
Assicurati che i due elettrodi siano ben inseriti nella patata. Abbassa il tasto T che
collega il voltmetro alla pila alla patata e noterai che il voltmetro indica la presenza di una
tensione.
SPIEGAZIONE DEL FENOMENO
La patata con gli elettrodi costituisce una pila: la laminetta di rame agisce da catodo, mentre
la laminetta d'alluminio funge da anodo. Il succo della patata è utilizzato coane soluzione
elettrolitica e permette il flusso degli elettroni che si spostano dal catodo verso l'anodo.
LA PILA AD ACQUA
MATERIALE
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Un recipiente di vetro
Acqua con soluzione acida
Un elettrodo di rame ed uno di zinco
Un voltmetro
Due fili di rame per il collegamento
Interruttore
INTRODUZIONE
Si fanno pescare un elettrodo di zinco ed uno di rame in un recipiente di vetro riempito
d'acqua. Si collegano poi gli elettrodi al voltmetro e questo misurerà una differenza di potenziale.
ESECUZIONE
Accendi il voltmetro e leggerai una tensione.
SPIEGAZIONE DEL FENOMENO
La patata con gli elettrodi costituisce una pila: la laminetta di rame agisce da catodo, mentre
la laminetta d'alluminio funge da anodo. Il succo della patata è utilizzato come soluzione
elettrolitica e permette il flusso degli elettroni che si spostano dal catodo verso l'anodo.
SPIEGAZIONE DEL FENOMENO
L'elettrodo di zinco è il polo negativo, mentre quello di rame é il polo positivo. Quando passa
corrente, e cioè durante il funzionamento della pila, lo zinco dell'elettrodo negativo si discioglie
lentamente nell'acqua, mentre in vicinanza dell'elettrodo di rame si ha la formazione di bollicine di
idrogeno.
Per essere più precisi, gli atomi di zinco passano nell'acqua sotto la forma di ioni Zn++ e
ciascuno di essi lascia due elettroni all'elettrodo di zinco. Mentre gli ioni di zinco entrano nella
soluzione, un numero equivalente di ioni H+ si deposita sull'elettrodo di rame, ciascuno ione riceve
un elettrone dall'elettrodo, diviene un atomo neutro e si formano così delle bollicine di gas
idrogeno.
Il difetto costituito dalla formazione di bollicine di idrogeno sopra l'elettrodo di rame viene
chiamato polarizzazione della pila. Lo strato di bollicine provoca un aumento della resistenza
interna della pila e quindi una minore fornitura di corrente quando la pila è inserita in un circuito.
LA BATTERIA A MANI
MATERIALE
1)
2)
3)
4)
Una piastra di alluminio
Una piastra di rame
Due fili di rame per il collegamento elettrico
Un voltmetro
ESECUZIONE
Poni una mano su ogni lastra; noterai che il voltmetro comincerà a misurare. Questo
indica che tu e le lastre formate una batteria. Prova a vedere cosa succede se premi più
forte sulle lastre o se cambi la superficie di contatto.
SPIEGAZIONE DEL FENOMENO
Quando tocchi le due lastre metalliche, la sottile pellicola di sudore sulle tue mani agisce
come l'acido in una batteria.
La tua mano destra reagisce con la lastra di rame acquistando elettroni e lascia la lastra
carica positivamente. Viceversa la mano sinistra cede elettroni alla lastra di alluminio che si
carica negativamente. Questa differenza di carica fra le due lastre crea una tensione misurata
dal voltmetro.