Pilhas e baterias

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  • Publicado : 5 de junho de 2011
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Como funcionam as pilhas e baterias


Introdução
As baterias estão em todos os lugares, carros, computadores, laptops,MP3 players e telefones celulares. Uma bateria é essencialmente uma lata cheia de químicos que produz elétrons. As reações químicas que produzem elétrons são chamadas de reações eletroquímicas. Neste artigo, aprenderemos tudo sobre baterias, desde o conceito básico defuncionamento, a verdadeira química que acontece dentro delas e o que o futuro reserva para as baterias e as possíveis fontes de energia que poderiam substituí-las. Se você examinar qualquer bateria, notará que ela tem 2 terminais. Um terminal está marcado (+), ou positivo, enquanto o outro terminal está marcado (-), ou negativo. Em uma bateria tipo AA, C ou D (baterias normais de lanternas), aspontas das baterias são os terminais. Em uma bateria grande de carro, existem 2 terminais de chumbo. Elétrons se agrupam no terminal negativo da bateria. Se você conectar um fio entre os terminais positivo e negativo, os elétrons fluirão do terminal negativo para o terminal positivo o mais rápido que eles puderem (descarregar a bateria muito rápido pode ser perigoso, especialmente com baterias grandes,então não o faça). Normalmente, você conecta algum tipo de carga para a bateria usando um fio. Esta carga pode ser algo como uma lâmpada, um motor ou um circuito eletrônico, como um rádio. Dentro da bateria, uma reação química produz os elétrons. A velocidade da produção de elétrons por esta reação química (a resistência interna da bateria), controla quantos elétrons podem fluir entre osterminais. Os elétrons fluem da bateria para dentro do fio e passam do terminal negativo para o terminal positivo para que a reação química aconteça. Esta é a razão pela qual a bateria pode ficar em uma prateleira por um ano e ainda estar cheia de energia. Uma vez conectado o fio, a reação começa. A primeira bateria foi criada por Alessandro Volta em 1800. Para criar essa bateria, ele fez uma pilha decamadas alternadas de zinco, papel mata-borrão ensopado em água salgada e prata, desse jeito: Este arranjo ficou conhecido como uma pilha voltaica. As camadas de cima e de baixo da pilha precisam ser de metais diferentes, como mostrado. Se você conectar um fio em cima e um embaixo da pilha, poderá medir a voltagem e a corrente geradas. A pilha pode ser sobreposta quantas vezes for preciso para obtera voltagem desejada.No século 19, antes da invenção do gerador elétrico (o gerador não foi inventado e aperfeiçoado até 1870), a Célula de Daniell, que é conhecida por outros 3 nomes: "célula de Crowfoot" por causa do formato típico do zinco, "célula de gravidade" por que a gravidade mantém os 2 sulfatos separados e "célula molhada", oposta à "célula seca" moderna, porque usa líquidos para oseletrólitos, era extremamente comum para o funcionamento dos telegráfos e das campainhas das portas. A célula de Daniell consiste de placas de cobre e zinco e sulfatos de cobre e zinco.
Para fazer a célula de Daniell, a placa de cobre é colocada no fundo de uma jarra de vidro. A solução de sulfato de cobre é colocada sobre a placa até a metade da jarra. Uma placa de zinco é então pendurada na jarra -como mostrado - e uma solução de sulfato de zinco é colocada cuidadosamente na jarra. O sulfato de cobre é mais denso que o sulfato de zinco, então o sulfato de zinco "flutua" sobre o sulfato de cobre. Obviamente, este arranjo não funciona bem em uma lanterna, mas funciona bem para aplicações fixas. Se você tiver acesso a sulfato de zinco e sulfato de cobre, pode tentar fazer a sua própria célulade Daniell.

Experiências
Se você quiser aprender sobre as reações eletroquímicas usadas para criar baterias, é fácil fazer experiências em casa para tentar combinações diferentes. Para fazer estes experimentos corretamente, precisa comprar um voltímetro (US$ 10 a US$ 20) em uma loja de material eletrônico ou de construção. Esteja certo de que o voltímetro pode ler baixas voltagens (cerca de...
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