Pilhas e Baterias comerciais

PILHAS E BATERIAS
COMERCIAIS

NOMENCLATURA
Pilha: dispositivo constituído unicamente de dois eletrodos e um eletrólito, arranjados de maneira a produzir energia elétrica.
Bateria: conjunto de pilhas agrupadas em série ou paralelo.BATERIA PRIMÁRIA
SECUNDÁRIA
NÃO
RECARREGÁVEL
RECARREGÁVEL
Pilha seca e pilha alcalina.
Bateria de chumbo, bateria de níquel/cádmio, bateria de íons lítio e células de combustível.
CLASSIFICAÇÃO PILHA SECA OU COMUM
Inventada em 1860 pelo químico francês George Leclanché.
Ânodo: Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e
-
Cátodo: 2 NH4
+
(aq) + 2 MnO2
(s) + 2e
- → 2 NH3
(g) + Mn2O3
(s) + H2O(l)
Potencial (∆E°):1,5 V.
DESVANTAGENS:
Formação de gás que impede o fluxo de íons.
Reações paralelas (“prateleira”) que provocam vazamentos.
Presença de mercúrio, chumbo e cádmio → riscos ao meio ambiente.
Reações complexas; as mais prováveis são:
Ânodo constituído de zinco metálico, cátodo de um bastão de grafite rodeado de pó de dióxido de manganês (MnO2
)
e grafite, e o eletrólito é uma pasta formada de cloreto de amônio e cloreto de zinco.Semelhante à pilha de Leclanché.
Substituição do NH4Cl por KOH – alcalina.
PILHA ALCALINA
Reações que ocorrem:
Ânodo: Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e
-
Cátodo: 2 MnO2
(s) + H2O(l) + 2e
- → Mn2O3
(s) + 2 OH-
(aq)
VANTAGENS:
Menor risco de vazamento.
Maior durabilidade (ausência de gás amônia, maior condutividade elétrica do KOH e desgaste lento do zinco em meio básico).
Ausência de mercúrio, chumbo e cádmio.BATERIA DE CHUMBO
Construída em 1859 pelo francês
Raymond Planté.
Usada nos automóveis, consiste em
6 pilhas de 2 V ligadas em série.
Ânodo constituído de chumbo e cátodo de óxido de chumbo IV (PbO2
),
ambos mergulhados em solução de ácido sulfúrico (H2SO4
).
Reações que ocorrem:
Ânodo: Pb(s) + SO4
2-
(aq)→ PbSO4
(s) + 2e
-
Cátodo: PbO2
(s) + 4 H+
(aq) + SO4
2-
(aq) + 2e
- → PbSO4
(s) + 2 H2O(l)DESVANTAGENS:
Adição periódica de água