Pilhas e baterias

Funcionamento

As diferentes pilhas que encontramos no mercado têm todas o mesmo princípio de funcionamento: transformam energia química em elétrica, por meio de reações com transferência de elétrons.
A pilha também é denominada célula galvânica e fornece energia ao sistema somente até que a reação química se esgote.
Seu funcionamento se baseia em transferência de elétrons de um metal que tem a tendência de ceder elétrons para um que tem a tendência de ganhar elétrons, ou seja, ocorrem reações de oxidorredução. Essa transferência é feita por meio de um fio condutor.
Para entendermos como isso se dá, vejamos a reação de oxidorredução que ocorre entre o zinco e o cobre e como isso pode ser utilizado para gerar uma pilha:
Se colocarmos uma placa de zinco em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO4), estaremos constituindo um eletrodo de zinco. Da mesma maneira, se colocarmos uma placa de cobre em uma solução de sulfato de cobre (CuSO4), teremos um eletrodo de cobre.
Como o zinco é mais reativo que o cobre, ele tem a tendência de doar elétrons para o cobre. Assim, se ligarmos esses dois eletrodos por meio de um fio condutor externo, ocorrerá a transferência dos elétrons e consequentemente a passagem de corrente elétrica. Isso é visível, pois, depois de um tempo, notamos que a lâmina de cobre teve um aumento em sua massa, enquanto que a de zinco sofreu corrosão.

Tipos

Pilhas Secas de Leclanché:
Essas pilhas são formadas basicamente por um envoltório de zinco, separado por um papel poroso e por uma barra central de grafite envolvida por dióxido de manganês (MnO2), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida contendo cloreto de amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).
O zinco funciona como o ânodo, perdendo elétrons; e o grafite funciona como o cátodo, conduzindo os elétrons para o dióxido de manganês:
Semirreação do Ânodo: Zn (s) → Zn2+(aq) + 2 e-
Semirreação do Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+(aq) + 2e- → 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g) + 1 H2O(l)
Reação