Porque o limão acende a lampada?

É possível obter eletricidade a partir de um limão. Sim, não só são as pilhas comuns que podem gerar eletricidade. E o mais legal é que na falta do limão você pode usar uma laranja, ou mesmo uma batata! Na verdade, a corrente elétrica surge a partir dos potenciais elétricos de dois metais que são cravados no limão, na laranja e na batata. O caráter ácido do limão/laranja e o caráter básico da batata ajudam na condução da eletricidade. Mas o que é que causa esta corrente? Pense um pouco antes de prosseguir a leitura! Bom, depois de esperar você pensar um pouquinho, vamos prosseguir: dois pedaços de metal são usados. O melhor resultado surge da combinação de zinco e cobre, mas também pode ser usado zinco e alumínio, ou ainda latão e alumínio. Alguns tipos de pregos contém zinco, e o cobre pode ser encontrado na forma de fios e mesmo na composição de algumas moedas. Pode-se também utilizar (na falta destes) uma tachinha destas de latão e um clipe. Após fincá-los no limão (ou laranja, ou batata) e uni-los por fios, pode-se ligá-los a um pequeno aparelho elétrico. 

O melhor resultado se dá usando um destes relógios eletrônicos ¾ tira-se a pilha deste e faz-se a ligação dos fios positivo e negativo nos pequenos terminais do relógio. A corrente produzida é suficiente para acendê-lo, ainda que por alguns minutos. Não esqueça de antes limpar as peças de metal, e evitar que elas se toquem no interior do limão (ou da laranja, ou ainda da batata).

Em Eletroquímica, uma pilha (bateria ou célula galvânica) costuma ser definida como um processo espontâneo no qual a energia química é transformada em energia elétrica.

Por exemplo, as pilhas comuns que costumamos usar em aparelhos eletrônicos possuem em seu interior uma série de espécies químicas, entre elas metais e soluções eletrolíticas que causam reações de oxidorredução (com perda e ganho de elétrons), que geram uma diferença de potencial (ddp). Os elétrons, por apresentarem carga negativa, migram do eletrodo negativo, denominado ânodo, que é o metal com maior tendência de doar elétrons; para o positivo, que recebe o nome de cátodo (metal com maior tendência de receber elétrons). Desse modo é gerada uma corrente elétrica que faz o equipamento funcionar.

Todas as pilhas baseiam-se nesse mesmo princípio de funcionamento. Pensando nesses termos é possível produzir uma pilha utilizando limão, laranja, tomate, batata e refrigerante; pois todos esses materiais citados possuem em seu interior soluções com cátions e ânions, isto é, espécies químicas com cargas positivas e negativas, respectivamente, e que podem sofrer migrações se estabelecida uma conecção, gerando corrente elétrica. Veja como isso é possível na explicação a seguir:

Os materiais que precisaremos usar nesse experimento são:

- 1 limão (ou qualquer um dos materiais mencionados);

- 1 faca;

- 1 lâmpada LED (ou um voltímetro que pode ser comprado em lojas de material eletrônico. Você também pode usar uma calculadora ou um relógio digital);

- 1 placa de cobre (pode ser uma moeda de cobre bem limpa com uma palha de aço);

- 1 placa de zinco (pode ser um prego de zinco que também deverá ser bem limpo com uma palha de aço);

- 2 fios elétricos com garras de jacaré (também é encontrado em lojas de material eletrônico ou de construção. Se você não conseguir as garras de jacaré providencie fios de cobre, um prego e um martelo).

Agora siga os passos especificados abaixo:

1.       Faça dois pequenos cortes na casca do limão e enfie em cada um a placa de cobre e a placa de zinco (os metais não devem se tocar);

2.       Conecte os fios com as garras de jacaré em cada uma das placas e à lâmpada do outro lado. Se você não tiver as garras de jacaré, faça o seguinte: com o prego e o martelo, faça um furo na parte de cima de cada uma das placas e passe o fio de cobre por ele, enrolando-o bem e deixando-o bem em contato com a placa. A outra extremidade de cada um dos dois fios deve ser ligada à lâmpada.

3.       Observe a lâmpada se acender. No caso do voltímetro, ele mostrará quanto de corrente elétrica está sendo produzido. A calculadora e o relógio irão funcionar.

A seguir temos o uso de um voltímetro:

Você também pode realizar esse experimento ligando vários limões em série, como mostrado abaixo. Quanto mais limões você colocar, maior será a intensidade da corrente elétrica e mais forte será o brilho da lâmpada.

Explicação:

O limão é ácido, e segundo a teoria de Arrhenius, todo ácido possui íons H⁺ em meio aquoso. Portanto, o suco de limão é uma solução eletrolítica que possui espécies químicas com cargas positivas e negativas.

O limão faz o papel do eletrólito. A placa de zinco se oxida (perde elétrons) porque o zinco possui maior potencial de oxidação que o cobre, e na placa de cobre ocorre a redução do H⁺ presente no eletrólito. Assim, as placas são os eletrodos dessa pilha, sendo a placa de zinco o ânodo (polo negativo que perde elétrons) e a placa de cobre o cátodo (polo positivo que recebe os elétrons).

A corrente gerada é pequena, mas suficiente para fazer certos objetos, tais como a lâmpada LED, a calculadora, o voltímetro e o relógio digital, funcionarem. Em condições ideais, um único limão pode manter um relógio funcionando por uma semana!

O tomate e a laranja também são ácidos e funcionam da mesma forma. O refrigerante contém ácido fosfórico que faz esse mesmo papel. Já a batata é básica, portanto, o seu funcionamento é em razão da presença de cátions OH^-.