Baterias

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El fundamento de las pilas y acumuladores es la transformación de la energía química en eléctrica, mediante reacciones de oxidación-reducción producidas en los electrodos, que generan una corriente de electrones
Cuando se unen mediante un hilo metálico dos cuerpos entre los cuales existe una diferencia de potencial, se produce un paso de corriente que provoca la disminución gradual de dichadiferencia. Al final, cuando el potencial se iguala, el paso de corriente eléctrica cesa. Para que la corriente siga circulando debe mantenerse constante la diferencia de potencial.
En 1800, Alejandro Volta inventó un aparato generador de corriente. La pila de Volta (que él llamó «aparato electromotor de columna»> estaba constituida por un conjunto de pares de discos, unos de cobre y otros decinc, con un disco de tela impregnada en agua salada —o en cualquier otro líquido conductor— intercalado entre dos pares sucesivos. Se trataba de un dispositivo muy cómodo y manejable, que funcionaba de modo continuo, y que posibilitó la aparición de nuevos descubrimientos sobre electricidad.
Funcionamiento de una pila electroquímica
El funcionamiento de una pila es sencillo, consistebásicamente en introducir electrones en uno de los extremos de un alambre y extraerlos por el otro. La circulación de los electrones a lo largo del alambre constituye la corriente eléctrica. Para que se produzca, hay que conectar cada extremo del alambre a una placa o varilla metálica sumergida en un electrolito que suele ser una solución química de algún compuesto iónico. Cuando ese compuesto se disuelve,las moléculas se dividen en iones positivos y negativos, que se mantienen separados entre sí por efecto de las moléculas del líquido. El electrolito que utilizó Volta era ácido sulfúrico; cada una de sus moléculas, al disolverse en agua, se descompone en dos protones H+ (iones positivos) y un ion sulfato SO4- (ion negativo). Las varillas metálicas de cobre y cinc constituyen los electrodos, quedeben ser sumergidos en el electrolito sin que lleguen a entrar en contacto. La placa de cobre es el electrodo positivo o ánodo y la placa de cinc el electrodo negativo o cátodo.
Al reaccionar el electrolito con las varillas se produce una transmisión de electrones, que han sido extraídos de la placa de cinc, hacia la placa de cobre, con lo que los átomos de cinc son oxidados e incorporados a ladisolución, según la reacción:
Zn —> Zn2++ 2e-
Esto ocurre así y no al revés, del cobre al cinc, porque los átomos de cinc tienen más tendencia que los de cobre a ceder electrones.
En la varilla de cobre se produce una reducción de los iones hidrógeno H+ de la disolución, ya que los electrones liberados por los átomos de cinc recorren el hilo conductor hacia la placa de cobre y son captadospor los H+, que se convierten en átomos de hidrógeno y escapan en forma de gas. Estos electrones en movimiento son los que originan la corriente eléctrica.
Por su parte, los iones SO4- reaccionan con los cationes Zn2+ y se convierten en moléculas de sulfato de cinc.
2 H~+2e ---> H2
Zn2+ + SO42- ---> ZnSO4
Cuando se corta la conexión exterior entre las placas, los electrones no puedendesplazarse a lo largo del hilo de una placa a ¡a otra, con lo que se interrumpe la reacción.
El dispositivo funciona mientras existan átomos de cinc para formar el sulfato correspondiente. Cuando la placa de cinc se ha desintegrado por completo ya no puede producirse la reacción, por lo que la pila ya no tiene uso. Por este motivo, las pilas de este tipo reciben el nombre de pilas primarias.Imágenes de las Primeras Pilas | Ver Una Animación del Proceso | Pila Casera |
Baterías
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