En grupo, realicen el siguiente procedimiento: construyan el circuito con un limón (batería), un tornillo de cinc, un trozo de lámina de cobre, un diodo LED y 50 cm de cable.
- Se inserta el tornillo de cinc en un extremo del limón (actúa como electrodo negativo/anodo).
- Se clava la lámina de cobre en el extremo opuesto, sin tocar el tornillo (electrodo positivo/catodo).
- Se conecta un cable desde el tornillo hasta una pata del LED y otro cable desde la lámina de cobre hasta la otra pata del LED.
- El jugo del limón (ácido cítrico) actúa como electrolito y permite el paso de iones entre los dos metales, generando una diferencia de potencial que hace circular electrones por el cable.
¿Qué ocurre cuando se conecta el cable a la luz LED?
- Al cerrar el circuito, los electrones viajan del cinc al cobre a través del cable externo.
- Esa corriente atraviesa el diodo LED.
- El LED convierte la energía eléctrica en energía luminosa.
El diodo LED se enciende (emite luz), porque la corriente eléctrica generada por la pila de limón circula por el circuito cerrado.
En este montaje, ¿qué función cumple el limón?
- El jugo del limón contiene ácido cítrico disuelto en agua, es decir, es una solución con iones.
- Esa solución es el electrolito que separa y conecta químicamente los dos metales.
- Permite que los iones circulen entre el cinc y el cobre y que se produzca la reacción química que genera electricidad.
El limón funciona como electrolito (la "pila"): su jugo ácido permite el paso de iones entre el cinc y el cobre, generando la corriente eléctrica.
Generen ideas sobre el por qué se utilizan un tornillo y una lámina de cobre.
- El cinc y el cobre son metales distintos, con distinta reactividad química frente al ácido.
- El cinc cede electrones con facilidad y se oxida (electrodo negativo); el cobre los recibe (electrodo positivo).
- Esa diferencia de reactividad crea la diferencia de potencial o voltaje necesario para que circule la corriente.
Se usan porque son dos metales diferentes: el cinc se oxida y libera electrones, mientras el cobre los capta, generando el voltaje que enciende el LED.
Si tuvieran que intercalar un interruptor en el circuito, expliquen dónde lo colocarían.
- Un interruptor debe cortar el paso de la corriente, por lo que se conecta en serie.
- Puede ubicarse en cualquiera de los dos cables, por ejemplo entre el tornillo de cinc y una pata del LED.
- Al abrirlo, el circuito queda abierto y el LED se apaga; al cerrarlo, vuelve a encenderse.
En serie con el LED, sobre cualquiera de los cables (por ejemplo, entre el tornillo de cinc y el LED), de modo que al abrirlo se interrumpa la corriente y el LED se apague.
