Pilhas de mercurio

Pilha de mercúrio

Um exemplo desse tipo de pilha é a de mercúrio ou também denominada de pilha de mercúrio-zinco
História
O sistema de construção de pilhas de mercúrio já era conhecido desde 1884, mas somente em 1942, Samuel Ruben implementou uma pilha balanceada de mercúrio que foi largamente utilizada na Segunda Guerra Mundial, como em walkie-talkies, detectores de metais e armamentos.

Química
A parte negativa da pilha (ânodo) é uma amálgama de zinco (reagente) e de mercúrio, a parte positiva (cátodo) é o óxido de mercúrio II (HgO) e a solução eletrolítica é uma pasta de papel umedecido contendo o hidróxido de potássio (KOH), que funciona como uma ponte salina, ligando as duas semi-celas.
Essa solução eletrolítica tem como função manter a neutralidade elétrica das pilhas. Os ânions da ponte fluem na solução no mesmo sentido que os elétrons fluem no fio. Já os cátions da ponte salina fluem na solução no sentido contrário ao dos elétrons. Logo abaixo da pasta de papel umedecido, é colocado um separador poroso, que funciona como isolante.
As reações que ocorrem nestas pilhas estão dispostas a seguir, as reações que ocorrem no ânodo e no cátodo. ânodo: Zn → Zn2+ + 2e- (pólo -) cátodo: HgO + H2O + 2e- → Hg + 2OH- (pólo +)
Toda pilha é formada por dois eletrodos, o ânodo (polo negativo) e o cátodo (polo positivo), e por um eletrólito. No caso da pilha de mercúrio, o ânodo é formado por uma cápsula de zinco metálico (Zn(s)) e o cátodo poróxido de mercúrio II (HgO(s)). Tanto o Zn como o HgO são transformados em pó e compactados para que a pilha fique o menor possível. O eletrólito é feito de uma solução de hidróxido de potássio saturada (KOH(aq)).
O Zn se oxida, doando seus elétrons para o HgO, conforme mostrado nas semirreações e na reação global dessa pilha a seguir:
Semirreação do Ânodo: Zn(s) + 2 OH1-(aq) → ZnO(s) + 2 H2O(l) + 2e-
Semirreação do Cátodo: HgO(s) + H2O(l) + 2e- → Hg(l) + 2 OH1-(aq)
Reação Global: HgO(s) + Zn(s) → ZnO(s) + Hg(l)