Cristiada

Pilas alcalinas.
Las pilas alcalinas y baterías alcalinas (una batería es un conjunto de varias celdas electroquímicas individuales) son un tipo de pilas eléctricas desechables o no recargable que obtienen su energía de la reacción química entre el zinc y el dióxido de manganeso (Zn/MnO2), empleando hidróxido de potasio como electrolito.1
En comparación con las pilas de zinc-carbono deLeclanché o con las de cloruro de zinc, aunque todas producen aproximadamente 1,5 voltios por celda o célula, las pilas alcalinas tienen una densidad de energía mayor y una vida útil más larga. En comparación con las pilas de óxido de plata, contra las que habitualmente compiten las alcalinas en el formato de botón, tienen menor densidad de energía y menor duración pero también más bajo costo.
Las pilas ybaterías alcalinas reciben su nombre porque contienen un electrolito alcalino de hidróxido de potasio, en lugar del cloruro de amonio en medio ácido o el cloruro de zinc electrolítico de la pilas de zinc-carbono que ofrecen el mismo voltaje nominal y el mismo tamaño físico. Otros sistemas de pilas y baterías también utilizan electrolitos alcalinos, pero emplean distintos materiales activos en loselectrodos.
Procesos electroquímicos en la pila
En una pila alcalina, el ánodo (polo negativo) está hecho de polvo de zinc Guti g4y (que permite una mayor superficie para aumentar la velocidad de la reacción y por lo tanto aumentar el flujo de electrones) y el cátodo (polo positivo) se compone de dióxido de manganeso. Las pilas alcalinas son comparables a las pilas de zinc-carbono, pero ladiferencia es que las pilas alcalinas usan hidróxido de potasio, (KOH), como electrolito en vez de cloruro de amonio o cloruro de zinc, en las pilas salinas.
De modo simplificado, las semirreacciones son: 2 3
Oxidación: Zn (s) + 2OH− (aq) → ZnO (s) + H2O (l) + 2e−

Reducción: 2MnO2 (s) + H2O (l) + 2e− →Mn2O3 (s) + 2OH− (aq)
Mecanismos de las reacciones durante la descarga de la pila
El procesoredox que produce la corriente de electrones del ánodo al cátodo es la oxidación del zinc y la reducción del dióxido de manganeso, con la migración de iones hidróxido del electrolito (desde el cátodo al ánodo) para mantener la pila sin que sufra polarización. Estas reacciones son complejas y transcurren en varias etapas por lo que conviene detallarlas.
Reacciones en el ánodo (oxidación)
Durantela descarga, el zinc metálico (Zn) se oxida en el ánodo, liberando dos electrones mientras pasa de número de oxidación 0 a +II. El producto de reacción depende de las condiciones en las que tiene lugar la oxidación. Si la concentración de OH- es alta, se forma el ion tetrahidroxizincato (II), Zn (OH)42-). Posteriormente, se descompone formando óxido de zinc sólido.
Cuando el electrolito se saturade zinkato, se descompone en óxido de zinc (ZnO).
Si la concentración de OH- es menor, se forma hidróxido de zinc, (Zn (OH)2) que también se descompone dando (ZnO).
Como material de cátodo, se emplea dióxido de manganeso electrolítico (γ-MnO2 o pirolusita) con actividad electroquímica alta. Durante la descarga el dióxido de manganeso, MnO2, se reduce en el cátodo, en una primera etapa ahidroxióxido de manganeso (III), MnO (OH), es decir el manganeso ha sufrido una disminución de su nº de oxidación, de IV+ a III+.

Esta reacción es inusual, ya que el producto obtenido, hidroxióxido, 4 α-MnO (OH) (Groutita) tiene la misma estructura cristalina que el material de partida γ-MnO2.
Bajo ciertas condiciones, en las descargas leves el hidroxióxido de manganeso (III), MnO (OH), se reducirá aúnmás en una segunda reacción lenta.

Esta reacción es una reacción heterogénea, la reducción real se lleva a cabo en solución. El Mn3+ se une a iones hidróxido OH- para formar el complejo [Mn (OH)4]- en la disolución, que se reduce a [Mn (OH)4]2-. El verdadero producto sólido, Mn (OH)2, se forma luego en la disolución saturada de [Mn (OH)4]2-.

Reacción redox
Se tiene en cuenta sólo la...