Pilas y baterias




Pilas Y Baterías

Pilas

La primera pila eléctrica fue dada a conocer por Volta en 1800. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de agua o de salmuera, que medían unos 3cm de diámetro. Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio(precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de estos elementos suministra una tensión de 0.75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos estaba disponible entonces. Su apilamiento conectado en serie permitía aumentar la tensión a voluntad, otro descubrimiento de Volta. El invento constituía una novedad absoluta, ya que inició la era eléctrica en que actualmente vivimos.¿Qué son las pilas?
Se entiende por pila o acumulador eléctrico a aquel artilugio capaz de acumular y proporcionar energía eléctrica gracias a ciertas reacciones químicas que tienen lugar en su interior. Las pilas y acumuladores eléctricos aparecen en el mercado en distintos formatos

1) Pila de Volta

La más antigua, ideada por el físico italiano Alejandro Volta (1800). El ánodo es unalámina Zn y el cátodo es una lámina cobre.
En el ánodo (-) Zn  Zn+2 + 2 e -
En el cátodo (+) 2 H+ + 2 e -  H2
La reacción global es: Zn + 2 H +  Zn+2 + H2

Los electrones pasan a través del circuito externo desde el ánodo al cátodo, donde descargan los iones H+ del ácido, desprendiendo H2 . El Hidrógeno no se desprende sino que es absorbido por la superficie decobre haciendo que la intensidad de la corriente disminuya. Este fenómeno recibe el nombre de polarización del electrodo y para evitarlo se introducen unas sustancias despolarizantes que reaccionan con el hidrógeno formando agua. La presencia del cobre en esta pila no es otra que conducir la corriente eléctrica, por lo que puede ser sustituido por otro metal.
2) Pilas de Litio

Las bateríasbasándose en iones de Litio son las baterías más recientes en el mercado de los teléfonos móviles. Consiguen un almacenamiento muy superior de energía, aumentando considerablemente el tiempo de acción del teléfono móvil.
Existen distintos tipos de reacciones para cada pila o batería en el mercado peor todas tienen algo en común y es el hecho de que todas cuentan con un ánodo que es en el cual seproduce la oxidación del compuesto o elemento formándola y un cátodo que es en el cual se produce la reducción.
El potencial litio es muy negativo, éste se utiliza como ánodo en este tipo de pila. Para aprovechar su potencial se han desarrollado pilas que utilizan litio como ánodo, y materiales como el bióxido de manganeso (MnO2) para la reacción catódica.


3) Pilas alcalinas de manganeso

Sonlas llamadas vulgarmente pilas alcalinas. Están formadas por un cátodo de MnO2 y un ánodo de Zn colocados en una pequeña caja de acero. Las reacciones ocurren en medio básico, suministran un voltaje de 1,54 voltios y su periodo de duración es mayor que el de una pila Leclanché.
En el ánodo (-) 2 Zn + 4 OH -  2 Zn (OH)2 + 4 e –
En el cátodo (+) 3 MnO2 + 2 H2 O +4 e -  Mn 3 O4 + 4 OH -
La reacción global que transcurre en el interior de la pila es:
2 Zn + 3 MnO2 + 2 H2 O  2 Zn (OH)2 + Mn 3 O4 + 4 OH –

4) Pilas de Botón

En estas pilas se ve como el mercurio reacciona con zinc con el mercurio reacciona creando así una tensión de corriente duradera.
La ecuación para esta pila es:
Oxidación (ánodo): Zn(Hg) + 2 OH- -2e- ZnO + H2O
Reducción (cátodo): HgO + H2O + 2e- Hg + 2 OH-
Reacción global: Zn(Hg) + HgO ZnO + Hg



5) Pila de Daniell

Entre las reacciones que se presentan en el 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...