LA PILA AL LIMONE - ESPERIMENTO FAI DA TE

LA PILA AL LIMONE Materiali: - un limone - una lamina di rame - una lamina di zinco - un tester - due cavi con morsetti a coccodrillo - un termometro o un orologio a cristalli liquidi Rotolate il limone schiacciandolo un po', in modo da rompere una parte dei sacchetti di acido. Piantate le due lamine metalliche dentro al limone, evitando che si tocchino fra loro. Con il tester, misurate la tensione che si produce fra le lamine (figura 3). Il valore di questa tensione sarà di circa 1 volt.

A questo punto, sarebbe bello accendere una lampadina per mezzo della pila che avete appena costruito. Purtroppo, la potenza prodotta è troppo bassa. Se provaste a collegare una lampadina, la tensione della pila al limone cadrebbe immediatamente a zero. Tuttavia, se volete dimostrare che la corrente elettrica prodotta dalle pile può effettivamente far funzionare qualcosa, prendete un piccolo strumento che abbia un display a cristalli liquidi. Un orologio o un termometro vanno bene. Infatti, un display a cristalli liquidi ha un assorbimento di corrente estremamente ridotto e la vostra pila sarà in grado di farlo funzionare. Togliete dunque la pila dell'orologio o del termometro e alimentateli con la pila al limone. Vedrete tornare le cifre sul il display. Questo sistema vi permette di dimostrare la produzione di energia elettrica da parte della pila, anche se non possedete un tester.

Come funziona questa pila? Gli atomi di rame (Cu) attirano gli elettroni verso di sè con una forza maggiore di quanto non facciano gli atomi di zinco (Zn). Se mettete a contatto un pezzo di rame con un pezzo di zinco, molti elettroni passeranno dallo zinco al rame. Concentrandosi sul rame, questi elettroni tendono però a respingersi. Quando il potenziale di repulsione diventa pari a quello con il quale il rame richiama gli elettroni dallo zinco, questo trasferimento si arresta. Purtroppo non è possibile sfruttare il contatto di queste due lamine per produrre energia elettrica perchè il trasferimento di cariche si arresta immediatamente. Invece, se inserite queste due lamine in una soluzione conduttrice e le collegate esternamente con un filo metallico, le reazioni che avvengono agli elettrodi riforniscono il circuito di cariche. In questo modo, il processo di produzione di energia elettrica continua e diventa utilizzabile.

Come soluzione conduttrice, potete prendere qualsiasi elettrolita, quindi una soluzione acquosa di un acido o di una base o di un sale. La pila al limone funziona proprio perchè il succo di limone è acido. Fate prove anche con altre soluzioni conduttrici. Come sapete, anche altri frutti e ortaggi possiedono al proprio interno succhi ricchi di ioni e che sono quindi dei conduttori elettrici. Non siete quindi obbligati a utilizzare limoni per fare questo tipo di pila, ma potete fare pile con ogni frutto od ortaggio che volete.
Come ogni batteria, anche questa ha una durata limitata. Infatti, dopo poco tempo, sugli elettrodi di questa pila avvengono delle reazioni chimiche di un altro tipo che li polarizzano ed impediscono alla reazione di proseguire. La forza elettro-motrice (fem) cala e la pila non funziona più. Normalmente, quello che avviene è una produzione di idrogeno sull'elettrodo di rame e sull'elettrodo di zinco si formano dei composti di ossidazione che ostacolano il contatto tra il metallo e l'elettrolita. A questo punto, si dice che gli elettrodi sono polarizzati. Per ottenere una maggiore durata della pila e una maggiore erogazione di energia elettrica, occorre utilizzare un elettrolita più adatto. Nelle pile che si trovano in commercio, oltre agli elettroliti, vengono usate delle sostanze chimicamente affini all'idrogeno le quali, combinandosi con questo elemento, agiscono da depolarizzanti.
O CON UN POMODORO....