Qúimica: pilhas

2.5 PILHAS SECAS E ACUMULADORES

Pilhas secas de Leclanché

A pilha seca foi desenvolvida pelo engenheiro francês Georges Leclanché por volta de 1866.

A reação química nesse tipo de pilha é considerada irreversível, ou seja, uma vez funcionamento.

A produção de corrente elétrica é pequena as pilhas possuem voltagem de 1,5 v, mas pode ser melhorada com o uso descontinuo alternado com períodos de repouso.

O esquema a seguir ilustra sua composição:

As reações que ocorrem nessa pilha são na verdade bastante complexas, mas de modo geral podemos simplificá-las da seguinte maneira:

No ânodo pólo negativo da pilha ocorre à oxidação do zinco metálico contado no envoltório interno0 da pilha:

Zn(s) → 2e-­­­ + Zn2+(aq)

No catodo pólo positivo da pilha ocorre à redução do manganês presente na pasta interna:

4+ 3+

2MnO24+(aq) + 2NH41+(aq)-­­­ → 1Mn2O3(aq) + 2NH3(g) + 1H2O(l)

Os elétrons transferidos do zinco para o manganês são conduzidos através da barra de grafita que, por isso, é considerado o pólo positivo do circuito externo na condução dos elétrons.

O uso continuo de uma pilha faz com que a amônia formada no catodo envolva a barra de grafita, dificultando a passagem de elétrons, o que provoca uma diminuição da voltagem da voltagem da pilha.

Se a pilha for deixada em repouso, por um tempo, de preferência fora do aparelho, ela voltara a funcionar com sua voltagem normal, porque o cátion zinco formado no anodo reage com a amônia dando origem a um cátion complexo. A formação do complexo deixa a barra de grafita livre para na passagem dos elétrons:

Zn2+(aq) + 4NH­3(g) ­­­ → [Zn(NH3)4]2+

Um fenômeno semelhante ocorre quando uma pilha já bastante utilizada é colocada por algum tempo dentro da geladeira.

A diminuição da temperatura favorece a solubilidade da amônia na pasta interna fazendo com que ela deixa de envolver a barra de grafita e permita novamente o transito de elétrons. Por isso, muitas vezes, uma pilha que já não