Frabricando una pila
Objetivo
  • Construir una pila sencilla que ponga de manifiesto la transformación de energía química en eléctrica, que no somos capaces de ver pero que percibimos sus efectos.
Introducción
Generalmente, la energía que se manifiesta en las reacciones químicas lo hace en forma de calor, pero en algunas de ellas lo puede hacer como corriente eléctrica, en las reacciones de oxidación-reducción, que constituyen la base de las pilas o baterías eléctricas.
Hay sustancias que, sin necesidad de aportarles mucha energía, pierden electrones. Decimos entonces que se oxidan. Otras ganan electrones, y se reducen.
Si conseguimos que esos electrones circulen por un cable (circuito) exterior, habremos conseguido una corriente eléctrica.
Materiales
Productos
  • Vaso de precipitados.
  • Cables y pinzas de cocodrilo.
  • LED.
  • Cinta de magnesio.
  • Tubo de cobre.
  • Vinagre.
Realización práctica
  • 1.- Llenamos el vaso de precipitados con vinagre (ácido acético diluido) hasta la mitad, aproximadamente.
  • 2.- Sujetamos uno de los extremos de un cable a la lámina de cobre y un extremo del otro cable a la cinta de magnesio. Une los otros dos extremos a cada terminal de un LED (diodo emisor de luz, que no necesita mucha energía para iluminarse).
  • 3.- Introducimos en el vaso con el vinagre las dos láminas con cuidado de que no se toquen entre sí. Las dos láminas reciben el nombre de electrodos, y el vaso con el vinagre es el electrolito de la pila química.
Pila de cobre, magnesio y vinagre
  • 4.- Comprueba que luce el LED a partir del momento en que sumergimos los electrodos en el electrolito.
  • 5 Con el voltímetro medimos la diferencia de potencial existente entre los dos electrodos de la pila.
Precauciones
  • El manejo de productos químicos es peligroso. Hay que tomar las medidas de protección y seguridad adecuadas: uso de guantes, gafas protectoras, ...
  • Para que se vea bien hay que usar led de alta sensibilidad. Como nuestros led no lo eran usamos el de una linterna dinamo a la que le quitamos las pilas y descargamos el condensador.
  • La bombilla alumbra, pero por poco tiempo , porque el electrodo de cobre se cubre de burbujas de hidrógeno, y disminuye la capacidad de la pila.
Explicación científica

Construimos una pila formada por un electrodo de magnesio (ánodo: electrodo negativo) y un electrodo de cobre (cátodo: electrodo positivo), como electrolito utilizamos el vinagre.
Cuando las láminas de los electrodos se conectan mediante hilos conductores (transportan corriente eléctrica), tiene lugar la reacción química: el hidrógeno se libera en la lamina de cobre que pierde electrones cediéndolos a la disolución y quedando cargado positivamente. Los átomos ionizados de magnesio se liberan de la lámina correspondiente, dejando tras de si electrones que cargan la lámina negativamente. Los electrones se desplazan por el cable desde la lamina de magnesio a la de cobre. Esto constituye la corriente eléctrica, que continua hasta que el magnesio se erosiona por completo o el ácido se inutiliza.

Curiosidades y otras cosas
  • En 1786, el anatomista italiano Luigi Galvani colgó las patas de una rana muerta en una barandilla durante una tormenta para ver si el rayo las haría contraerse como lo hizo la chispa de una botella de Leiden.
    Se contrajeron incluso antes de que llegase la tormenta, y Galvani creyó que había descubierto una nueva clase de electricidad, hecha por los nervios de la rana.
    Llamo a esto “electricidad animal” y mucha gente empezó a creer que esto era el mismo secreto de la vida , la extraña fuerza que animaba carne y hueso: Pronto docenas de científicos intentaron devolver la vida a los cadáveres electrizándolos.
    De ahí viene el por qué en la famosa historia de Mary Shelley, Frankestein, la monstruosa creación del doctor loco es devuelta a la vida gracias al shock eléctrico masivo de un rayo.
  • Sin embargo; Alessandro Volta, sospecho que no fue en absoluto “electricidad animal” la que había hecho agitarse las patas de la rana, y en la década de 1790 descubrió la verdad: La electricidad vino de la reacción química entre el metal de la baranda y el del gancho en que colgaban las patas
  • Volta, en 1880, fue capaz de fabricar la primera pila, apilando discos de plata y cinc alternativamente, separándolos por medio de papel empapado en agua salada.
    Pila de Volta: se deben lijar las monedas o láminas y apilarlos alternando los dos metales, con papel secante empapado en agua salada o vinagre entre ellos La pila debe tener al menos cuatro piezas de cada metal, bien apretadas y con los extremos diferentes, a los que se fijan los cables que constituirán los polos.
Bibliografía

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