Trabajo sobre pilas

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Temas Selectos de Química

Tipos de Pilas

Cómo funciona una pila
Una pila es realmente una fuente portátil de energía que está hecha de tres componentes básicos: un ánodo, un cátodo y un electrolito.
Ánodo: El lado negativo de la pila.
Cátodo: El lado positivo de la pila.
Electrolito: Solución líquida que ayuda al flujo de energía.
Estos tres componentes pueden ser hechos de muchosmateriales diferentes y también pueden ser combinados en una matriz interminable de formas y tamaños. La selección de los materiales usados al igual que el grado, la densidad y la calidad de estos materiales juegan un papel muy importante en la determinación de los niveles de energía y de desempeño de la pila.

EXPLICACIONES DE LAS REACCIONES QUIMICAS PRODUCIDAS EN UNA PILA
REACCION QUIMICAEXPERIMENTO PILA DE DANIELLS
Un ejemplo del funcionamiento de una pila esta descrito por la denominada pila de Daniell que se construye con una lámina de cobre y otra de zinc introducidas en una disolución acuosa de sulfato de cobre. Ambas láminas, llamadas electrodos, se unen mediante un conductor electrónico (por ejemplo un hilo de cobre). En esta situación, los átomos de zinc se oxidan, pierdenelectrones y pasan a la disolución como iones positivos. Simultáneamente, los iones positivos de cobre que están en la disolución se reducen, ganan electrones y se depositan como átomos de cobre metálico sobre el electrodo de cobre. Las reacciones descritas anteriormente se las representa gráficamente a continuación:

Funcionamiento de la pila de Daniell
Entre las reacciones que se presentan enel cátodo (electrodo con carga positiva), se encuentra la reacción de reducción ya que el cobre gana electrones y la reacción será:

Lo que indica que la barra de cobre gana peso.
En cuanto al la reacción del ánodo (electrodo con carga negativa), se tiene una reacción de oxidación, puesto que el zinc pierde electrones, la reacción que representa este esquema esta descrita por:

Cuálsignifica que la barra de zinc pierde peso.
Por lo tanto en una pila se está produciendo:
- Una reacción química de oxidación y otra de reducción
- Una corriente eléctrica de 1ª especie o electrónica a través del hilo que une los dos electrodos
- Una corriente eléctrica de 2ª especie o iónica a través de la disolución en la que están sumergidos los electrodos.
Si alguno de estos fenómenos deja deproducirse, la pila deja de funcionar. Por ejemplo:
- Si se acaba el Zn o el Cu2+, no puede producirse la oxidación o la reducción. Esto es lo que ocurre cuando se "gasta" una pila.
- Si se abre el circuito electrónico, no puede producirse la corriente electrónica. Es lo que ocurre cuando apagamos el aparato eléctrico que "funciona a pilas".
COMPOSICIÓN DE BATERÍAS MÁS COMUNES

Zinc/Carbono:sonlas pilas llamadas comunes o especiales para linterna, contienen muy poco Mercurio, menos del 0,01%. Esta compuesta por Carbono, Zinc, Dióxido de Manganeso y Cloruro de Amoníaco. Puede contaminar 3.000 litros de agua por unidad.
Alcalinas (Manganeso):son mas recientes que las anteriores. Su principio activo es un compuesto alcalino (Hidróxido Potasio). Su duración es 6 veces mayor que lasZinc/Carbono. Esta compuesta por Dióxido de Manganeso, Hidróxido de Potasio, pasta de Zinc amalgamada con Mercurio (total 1%), Carbón o Grafito. Una sola pila alcalina puede contaminar 175.000 litros de agua (mas de lo que puede consumir un hombre en toda su vida).
Mercurio: Fue la primer pila que se construyo del tipo micropila o botón. Exteriormente se construyen de acero y consta de un electrodo deOxido de Mercurio con polvo de Grafito, el electrolito esta compuesto de Hidróxido de Potasio embebido en un material esponjoso absorbente y pasta de Zinc disuelto en Mercurio. Contiene entre un 25 y un 30% de Mercurio. Esta micropila puede contaminar 600.000 litros de agua.
Níquel/Cadmio: Esta pila tiene la forma de la pila clásica o alcalina, pero tiene la ventaja que se puede recargar...
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