Aplicaciones de las reacciones de oxido-reducción

Aplicaciones de las reacciones redox
1. Pila de Leclanché:
Es una celda electroquímica primaria que fue inventada y patentada por Georges Leclanché en 1866. Contenía una disolución conductora (electrolito) de cloruro de amonio, un cátodo (polo positivo) de carbono, un despolarizador de dióxido de manganeso, y un ánodo (terminal negativo) de zinc[]. La química de esta pila fue más tardeadaptada con éxito para la fabricación de pilas secas. 
La fuerza electromotriz producida por una celda Leclanché está alrededor de 1,5 voltios con una resistencia de varios ohmios cuando se usa el diseño original.
Se aplicó muy extensamente en los comienzos de la telegrafía (y esa creemos que fue su aplicación en el laboratorio del colegio), y para aplicaciones de señalización, timbres eléctricos yotros usos similares donde era necesaria una corriente intermitente y era deseable que la batería requiriese poco mantenimiento.
La pila Leclanché (o celda húmeda como también se la denomina) fue la precursora de la moderna pila seca de zinc-carbono.

Ánodo: Zn(s) Zn2+(ac) + 2e-

Cátodo: 2NH4+(ac) + 2MnO2(s) + 2e- Mn2O3(s) + 2NH3(ac) + H2O(l)

Global: Zn(s) + 2NH4+(ac) + 2MnO2(s)Zn2+(ac) + 2NH3(ac) + H2O(l) +Mn2O3(s)

2. Pila de Mercurio:
Es una celda seca. Consta de un electrodo negativo de zinc y un electrodo positivo que es una mezcla de óxido de mercurio y grafito. El electrolito es una pasta de hidróxido de potasio e hidróxido de zinc, el cual está impregnado de un material absorbente y todo el conjunto va herméticamente cerrado para evitar evaporación.
La bateríade mercurio suministra un voltaje (1.35 V) más constante que la celda de Leclanché.

Ánodo: Zn(Hg) + 2OH-(ac) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
Cátodo: HgO(s) + H2O(l) + 2e- Hg(l) + 2OH-(ac)
Global: Zn(Hg) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)

Como no hay cambios en la composición del electrolito durante la operación de la celda en la reacciónglobal de la celda tan sólo participan sustancias sólidas.
La batería de mercurio se utiliza mucho en medicina y en la industria electrónica y es más costosa que la celda seca común.
Tiene una capacidad considerablemente mayor que la celda de leclanché y una vida más larga. Estas cualidades hacen que la batería de mercurio sea ideal para los marcapasos, aparatos auditivos, relojes eléctricos ymedidores de luz.

3. Acumulador de plomo:
La batería o acumulador de plomo que se usa comúnmente en los automóviles consta de seis celdas idénticas unidas en serie. Cada celda tiene un ánodo de plomo y un cátodo hecho de dióxido de plomo (PbO2) empacado en una placa metálica. Tanto el cátodo como el ánodo están sumergidos en una disolución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4), que actúa comoelectrolito. Las reacciones de la celda son:

Ánodo: Pb(s) + SO4-2(ac) PbSO4(s) + 2e-
Cátodo: PbO2(s) + 4H+(ac) + SO4-2(ac) + 2e- PbSO4(s) + 2H2O(l)
Global: Pb(s) + 2SO4-2(ac) + PbO2(s) + 4H+(ac) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
 
En condiciones normales de operación, cada celda produce 2 V; un total de 12 V de las seis celdas se utiliza para suministrar energía al circuito de encendido delautomóvil y sus demás sistemas eléctricos. El acumulador de plomo puede liberar gran cantidad de corriente por un corto tiempo, como el que toma encender el motor.
  A diferencia de la celda de Leclanché y la batería de mercurio, el acumulador de plomo es recargable, lo cual significa que se invierte la reacción electroquímica normal al aplicar un voltaje externo en el cátodo y en el ánodo.(Este proceso se conoce como electrólisis) las reacciones que restituyen los materiales originales son:
 
Ánodo: PbSO4(s) + 2e- Pb(s) + SO4-2(ac)
Cátodo: PbSO4(s) + 2H2O(l) PbO2(s) + 4H+(ac) + SO4-2(ac) + 2e-
Global: 2PbSO4(s) + 2H2O(l) Pb(s) + 2SO4-2(ac) + PbO2(s) + 4H+(ac)
 
La reacción global es exactamente contraria a la reacción normal de la celda.

4. Electrolisis:...