Tipos pilas

Grupo Lentiscal

Pilas

PROCESOS REDOX EN LA INDUSTRIA PILAS COMERCIALES
TIPO a) Pila seca o salina DESCRIPCIÓN Es la pila más corriente y de mayor consumo. En realidad no está seca: contienen en su interior una disolución acuosa de un electrolito. También se llama pila Leclanché, en honor a su inventor (1866). Está constituida por una barrita de grafito, que hace de polo positivo, rodeadade MnO2, y un recipiente de cinc, que es el polo negativo. Como electrolito actúa una disolución acuosa de NH4Cl, embebida en un sólido absorbente (serrín, carbón en polvo, etc., con una sustancia higroscópica, como ZnCl2, para mantener la humedad). Las reacciones que ocurren en la pila son algo complejas, pero pueden resumirse en las semirreaciones: polo (-): Zn ⇒ Zn2+ + 2epolo (+): 2MnO2 + 2NH4++ 2e- ⇒ Mn2O3 + H2O + 2NH3 El NH3 con los iones Zn2+ forma el complejo [Zn(NH3)4]2+ , con lo que se evita la acumulación de NH3 gaseoso, que hincharía la pila hasta reventarla. La fem de esta pila es de 1,5 V. En el comercio hay pilas de 4,5 V, que son, en realidad, asociaciones en serie de tres pilas secas. Es una versión mejorada de la pila anterior. El electrolito de NH4CI se ha reemplazado porKOH (de aquí el nombre de alcalina), lo que evita el carácter ácido del contenido causado por los iones NH4+ , y le confiere una mayor duración, si bien su coste es también mayor. Las semirreaciones simplificadas son: polo (-): Zn + 2OH- ⇒ Zn(OH) 2 + 2epolo (+): 2MnO2 + H2O + 2e- ⇒ Mn2O3 + 2OHEl recipiente de esta pila es de acero y la distribución de los componentes es la inversa de la anterior.En este caso, el polo e de Zn va en el centro, y el MnO2 ocupa la zona periférica. La pila alcalina tiene la misma fem, 1,5 V; pero es más constante con el tiempo, y su rendimiento es mejor que el de las salinas. En esta pila el polo (-) es una amalgama de cinc, y el polo (+) es de acero, en contacto con una pasta de HgO, KOH y Zn(OH)2. Las semirreacciones, en esta pila, son: polo (-): Zn (Hg) +2 OH- ⇒ ZnO + H2O + 2epolo (+): HgO + H2O + 2e- ⇒ Hg + 2 OHLa ventaja de esta pila (aunque bastante más cara) es que puede fabricarse de un tamaño muy reducido (pilas “botón”), por lo que tiene múltiples aplicaciones en relojes, audífonos, etc. A pesar de ser tan pequeña, su fem, de 1,35 V y es muy estable en el curso de una utilización prolongada. Es muy peligrosa para el medio ambiente porcontener compuestos de mercurio. Son pilas reversibles, de tal forma que, haciendo pasar una corriente eléctrica en dirección opuesta, se pueden invertir las reacciones, recargándose el acumulador, es decir, que se regeneran los reactivos originales de la pila mediante una electrólisis. Por ello, no pueden utilizarse para este tipo de pilas procesos en los que haya desprendimiento de gases. Elacumulador más tradicional y más utilizado es el de plomo. Está formado por una serie de láminas de plomo (polo negativo), alternando con otras de dióxido de plomo (polo positivo), y sumergidas ambas en una disolución acuosa de H2SO4 al 20%. Las semirreaciones que se producen son: polo (-): Pb + SO42- ⇔ PbSO4 + 2epolo (+): PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- ⇔ PbSO4 + 2H2O En la descarga, las dos semirreaccionesocurren hacia la derecha, con lo que ambos electrodos se van recubriendo de una capa de PbSO4 (que es insoluble), a la vez que se hace más diluida la disolución de H2SO4. En la carga (hacia la izquierda) se regeneran los reactivos (Pb y PbO2), a la vez que se concentra la disolución de H2SO4. La fem de un acumulador simple es de 2,05 V, pero suelen conectarse en serie, constituyendo una batería; lasde los coches están formadas por seis elementos, con lo que resulta una tensión de unos 12 V. Cuando el motor del coche está parado, la batería proporciona la corriente necesaria para el motor de arranque, bujías, faros, etc. Cuando el motor está en marcha, mueve la dinamo, que suministra la corriente de carga a la batería. Una de las razones por las que el coche eléctrico no ha sustituido aún...