Laborationsrapport Blyackumulatorn

Syfte: Syftet med laborationen är att konstruera en blyackumulator och därmed få en ökad förståelse för hur galvaniska element och elektrolys fungerar.

Teori: I ett galvaniskt element omvandlas kemisk energi till elektrisk energi. Under den strömgivande redoxreaktionen förbrukas ett oxidationsmedel vid elementets positiva pol och ett reduktionsmedel vid elementets negativa pol. När ett eller båda av dessa ämnen tagit slut är elementet ”urladdat” och kan inte längre leverera ström. Ett galvaniskt element som kan återuppladdas med hjälp av elektrolys kallas för ackumulator.

I en blyackumulator ingår bly i de båda elektroderna. Elektrolytlösningen är en vattenlösning av svavelsyra. Blyoxid sitter på den positiva polen och oxideras på den negativa polen när ackumulatorn levererar ström.

Hypotes: Då ett bilbatteri som levererar 12 volt består av 6 seriekopplade blyackumulatorer antas det att ackumulatorn borde alstra ungefär 2 volt.

Materiel:
Pb(s), PbO2(s), H2SO4(aq) 2 mol/dm3, U-rör, Batteri, Spänningsmätare, Stativ med klämma, Laddningsaggregat, Krokodilklämmor och sladdar

Riskbedömning: Bly är skadligt om små partiklar inandas och svavelsyra bör man helst inte heller dricka. Kombinationen av de två ämnena antas inte vara bättre för ens gourmander med låga krav på kosthållet, så därför bör förtäring och direkt tafsande på kemikalierna undvikas. Laborationen kan anses som riskfylld och försiktighet bör som vanligt iakttagas.

När man tröttnat på sin ackumulator kan man stoppa tillbaka blystavarna där man tog dem och svavelsyran kan man ju om man vill slänga ut i slasken, men då blir vare sig lärarna eller gammelgäddan glad. Om inte gammelgäddan är glad kommer den inte nappa när man metar efter den och då blir man heller inte glad, så om man nu vill undvika detta sorterar man svavelsyran som kemiskt avfall.

Utförande: Efter att med glatt humör tappat upp lagom mängd svavelsyra i u-röret stoppades ett par fina blystavar med, hör och häpna, gummiproppar som passade perfekt i u-rörets öppningar i det redan nämnda u-rör. Sladdar kopplades till blystavarna som hux flux blev till en positiv anod och en negativ katod när laddningsaggregatet i andra änden av sladdarna börjar skicka ström. Efter en stunds tumrullande och shottisdansande rycks sladdarna ur laddningsaggregatet med en bestämd knyck för att istället kopplas till en voltmeter för att undersöka hur mycket sill, förlåt strömming, det menas såklart ström som vår fina ackumulator nu kan alstra.

För att se om den shottisdans vi utfört under experimentet påverkat resultatet gjordes det om det en gång till.

Beräkningar:

Cellschema
Pb Pb2+ H3O+ H2O
Katod +I -II 0 0 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l)
Anod 0 -I 0 +II -II +I -II Pb(s) + HSO42-(aq) + H2O(l) ↔ PbSO4(s) + H3O+(aq) + 2e-

(Snyggare i labben. wordversionen då asså)

Dessa extremt svårskrivna beräkningar gäller som korrekta då svavelsyra protolyseras, precis som alla andra väluppfostrade starka syror, helt i vattnet innan strömmen tillfördes.

Resultat: Första gången laborationen genomfördes kunde en spänning på 2 volt uppmätas. Andra gången fick vi samma resultat.

Slutsats: En blyackumulator alstrar två volt.

Diskussion/reflektion: Jag kan ju börja med att reflektera djupsinnigt över hur bra min hypotes stämde med resultatet, men jag avstår från det nu när det är nämnt och fokuserar lite mer på lite andra detaljer. Jag tycker att det hade varit oerhört intressant att se hur mycket energi som tillfördes det galvaniska elementet från laddningsaggregatet jämfört med hur mycket man fick ut ur ackumulatorn. Bara för att se hur stor energiförlusten blir. Sen tycker jag att det är smått fantastiskt att de ett skumt format glas (u-rör) med lite aggressivt vatten (svavelsyra) kan börja leverera ström efter lämplig stimulans från elektriska grå pinnar (blystavar kopplade till ett laddningsaggregat). Jag känner att detta fenomen verkligen återuppväckt mitt intresse för kemi och jag ber till högre makter (aka. Lärarna) om något annat än ett streck eller ett ig på denna laborationsrapport. Om jag får g på denna lovar och svär jag att jag ska börja kemi B på det mest motiverade och intresserade sätt jag någonsin kan!