Celdas electroquimicas

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Antecedentes históricos

Alrededor del año 1800 el conde italiano Alessandro Volta construyó la primera batería – pila Volta-. Esta, generaba electricidad mediante la reacción química entre dos ácidos rebajados (electrolito) y 2 electrodos metálicos llamados polos. Desde ese momento otros científicos han mejorado el diseño la pila, usando otros materiales para los electrodos. Aun así, en laactualidad, las baterías que usamos cotidianamente están basadas en el mismo diseño que el científico Alessandro Volta. Gracias a su descubrimiento, en la actualidad el voltio se usa como unidad eléctrica.

La pila de Volta estaba conformada por discos de zinc (Zn) y plata (Ag) o cobre (Cu) separados por redondeles de paño bañados en una solución acida o una solución salina. En medio de estos unalambre unía los discos (el último de zinc y el último de cobre), por este fluía la electricidad. Si se conectan muchas pilas entre sí, la energía que fluye, la corriente, el voltaje, es mayor. Esto es llamado en la actualidad batería, por la forma en que las pilas están acomodadas.

Con el paso del tiempo, se fue mejorando el diseño de las pilas, cambiando sus materiales. Se han elaboradoelectrodos de: plomo, zinc, plata, carbón, oxido de plomo, cobre, mercurio, litio, entre otros. También fue mejorando el electrolito, se han usado variados ácidos y soluciones salinas. En la actualidad la pila seca de Lelanché- creada por el físico francés Georges Lelanché- , la cual su electrolito es una pasta húmeda en ves de una solución liquida, es muy utilizada por los seres humanos. Dependiendosu uso, será el material que contenga. Por su tipo de uso estas son llamadas primarias y secundarias.

Tipos de pilas y sus características

La batería primaria más común es la llamada pila seca. Formada por una caja de zinc – polo o electrodo negativo- que contiene los demás materiales; una barra de carbón – polo positivo- situada en el centro de la pila, situada dentro de una mezcla debióxido de manganeso (MnO2) y partículas de carbón; una solución de cloruro de amonio o cloruro de zinc – electrolito – en general mezclada con otros materiales, está situada entre la caja de zinc y la mezcla externa al electrodo positivo. Todos estos componentes están cerrados herméticamente.
Cuando se utiliza la pila, se oxidan los átomos de zinc de la caja exterior, cediendo electrones y formandoiones de zinc (Zn 2+). Después los electrones perdidos por los átomos de zinc fluyen a través de un circuito eléctrico exterior, dando como resultado energía eléctrica, estos electrones vuelven a ingresar a la pila por medio de la barra de carbón. El bióxido de manganeso, con más poder de atracción de electrones que el zinc, se reduce.

Hoy en día, las pilas primarias son: alcalina, carbón-zinc,zinc- plata, zinc-aire, litio. Estas son las clásicas pilas cilíndricas que encontramos en varios tamaños, AAA, AA, C, D, 9V y 6V. De acuerdo a su tamaño, son fuente de energía eléctrica para diversos aparatos electrónicos – televisión, reproductores de audio y video, lámparas de mano, entre otros-, los controles remotos para usar estos requieren pilas.

Todo esto describe a las pilasprimarias como las cuales no son recargables o reutilizables. Una ves que convirtieron su energía química en energía eléctrica, no hay manera de revertir este proceso. Las pilas primarias son todas aquellas pilas desechables.

Las pilas secundarias también llamabas acumuladores, son aquellas pilas recargables a través del suministro de energía eléctrica a la pila ya descargada. Esto quiere decir quepuede revertir su reacción química.

La pila secundaria más antigua y utilizada en la actualidad en el acumulador de plomo-ácido. Esta es la clase que se utiliza en los automóviles llamadas baterías – 6 unidades idénticas acomodadas en placas verticales intercaladas positivas y negativas, entre ellas se encuentran unos separadores de materiales como la madera, ebonita o plástico.

Una batería...
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