Perché una batteria ha bisogno di due metalli dissimili?

"Perché le batterie hanno bisogno di due materiali diversi?

È importante notare che gli elettrodi di una batteria sono sempre fatti di due materiali dissimili (quindi mai entrambi dello stesso metallo), che ovviamente devono essere conduttori di elettricità. Questa è la chiave di come e perché funziona una batteria: uno dei materiali "ama" cedere elettroni, l'altro ama riceverli. Se entrambi gli elettrodi fossero fatti dello stesso materiale, questo non succederebbe e non scorrerebbe nessuna corrente.

Per capire questo, dobbiamo ripercorrere la storia dell'elettricità fino al 1792, quando lo scienziato italiano Luigi Galvani scoprì di poter produrre elettricità con l'aiuto di una zampa di rana.

Artwork: Avete mai fatto una semplice batteria spingendo un chiodo di zinco e una moneta di rame in un limone? Funziona perché questi due diversi metalli hanno atomi con diverse capacità di trattenere gli elettroni che contengono. Gli atomi di zinco nel chiodo perdono i loro elettroni (blu, e), che fluiscono attraverso il circuito che hai fatto verso gli atomi di rame nella moneta. Questo flusso di elettroni crea una corrente che fornisce una potenza utile, capace di illuminare una piccola lampadina o un LED (rosso). Leggi di più su come fare una batteria al limone e le reazioni chimiche che la alimentano.

Famosamente, Galvani infilò un paio di metalli diversi nella gamba di una rana morta e produsse una corrente elettrica, che credeva fosse fatta dalla rana che rilasciava la sua "elettricità animale". In realtà, come il suo connazionale Alessandro Volta capì presto, l'importante era che Galvani avesse usato due metalli diversi. In effetti, il corpo della rana funzionava come l'elettrolita di una batteria fatta con due diversi elettrodi metallici infilati in essa. Viva o morta, non c'era niente di speciale nella rana; un barattolo di vetro pieno delle giuste sostanze chimiche - o anche un limone - avrebbe funzionato altrettanto bene.

Cosa c'era di così speciale negli elettrodi? Gli elementi chimici differiscono nella loro capacità di attirare elettroni verso di loro o di cederli ad altri elementi che li attirano di più. Chiamiamo questa tendenza elettronegatività. Metti due metalli diversi in un elettrolita, poi collegali attraverso un circuito esterno, e otterrai un tiro alla fune tra loro. Uno dei metalli vince e tira gli elettroni dall'altro, attraverso il circuito esterno - e questo flusso di elettroni da un metallo all'altro è il modo in cui una batteria alimenta il circuito. Se i due terminali di una batteria fossero fatti dello stesso materiale, non ci sarebbe alcun flusso netto di elettroni e non si produrrebbe mai energia". Una semplice introduzione