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sábado, 21 de setembro de 2013

A pilha de Leclanché

    A pilha de Leclanché, mais conhecida como pilha seca, foi desenvolvida no séc. XIX, em 1866 especificamente, pelo engenheiro francês George Leclanché. A pilha de apenas 1,5 V pode render melhor desempenho quando usada e tirada do produto logo após.

            Esta é a pilha mais popular e comum de se encontrar hoje em dia, pelo seu preço, uso em diversos aparelhos (lanterna, controle remoto, brinquedos, etc...), baixo nível de radioatividade e com duração intensa, porém pode ocorrer o vazamento da pilha devido a reações que acontecem durante a vida da mesma, ligada a um aparelho sem uso continuo. Se persistir dentro de algum que não está sendo usado continuamente, a amônia (NH3(g)) do cátodo pode se juntar a parede de grafite, dificultando a passagem de elétrons e diminuindo a voltagem da pilha, podendo também estragar o eletrônico com a corrosão do Zinco.
          Há dois métodos de voltar a voltagem padrão: Deixando a pilha em baixas temperaturas, pois beneficia a solubilidade da amônia na região úmida ou tirá-la quando não estiver utilizando algum equipamento, pois o cátion zinco reage com a amônia e deixa a passagem livre para os elétrons. 
                                                  A pilha não é totalmente seca, pois internamente há uma pasta aquosa e úmida.
          Ganhou o nome de seca, pelo simples fato de ser a pilha revolucionária no período em que o engenheiro desenvolveu o projeto para poder superar a pilha de Daniell, que utilizava recipientes com solução aquosa.

          
            No esquema da pilha há um tipo de papelão que separa o zinco (polo -, ânodo, Zn) dos outros materiais, um eletrodo de grafite localizado no centro da pilha,envolvido por dióxido de manganês (polo +, cátodo, MnO2), carvão em pó (C), e os aquosos (pasta úmida) são cloreto de amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).
        

          O zinco sofre oxidação, perdendo 2 elétrons: 
                                                            Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-

          Com a perda de 2 elétrons, a grafite na pilha serve como condutor destes perdidos do zinco até o manganês, que reduz de dióxido á trióxido de manganês(Mn2O3):
                    2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq)  + 2e-  → 1 Mn2O3  (s) + 2NH3(g) + 1 H2O(l)

          Acontece a reação global na pilha devido a pasta úmida que serve como ponte salina, onde ocorre a condução de ânion hidroxila (OH-) da grafite (condutor) para o zinco:
                 
                     Zn (s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) → Zn2+ (aq) + 1 Mn2O3  (s) + 2NH3(g)

           A pilha não pode ser recarregada, por ocorrer uma semi-reação de redução irreversível, ou seja, ela não funciona quando ligada a um aparelho, porque não tem dióxido de manganês para ser consumido.










REGENDO IDEIAS


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