Baterias

Etapa 4

Passo 1

Feito uma pesquisa na instituição em que estudamos, encontramos mais de 360 equipamentos que são alimentados por pilhas e baterias. E concluímos que. Para cada equipamento é indicado um tipo pilha e bateria. E as mais utilizadas são:

Pilhas secas de Leclanché (pilhas comuns ou pilhas ácidas)

Pilhas alcalinas

Baterias de lítio/dióxido de manganês

Pilhas secas de Leclanché

Essas pilhas são formadas basicamente por um envoltório de zinco, separado por um papel poros 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 amônia (NH4CL), cloreto de zinco (ZNCL2) e água (H2O).

O zinco funciona com 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-

Semirreaçâo do Cátodo

2MnO 2 (aq) + 2NH4 1+ (aq) + 2 e- →1Mn2O3(s) + 2NH3(q) + H2O (I)

Reação global

Zn(S)+2MNO 2(aq) +2NH41+ (aq) →Zn2+ (aq) +1MN2O3 (s) +2NH 3(g)

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Zn = 0.76 v

Mn = - 1.19 v

∆E° = 0.76 -(-1.19)

∆E° = +1.19 v

Esses tipos de pilhas são indicados para equipamentos que requerem descargas leves e continuas, como: controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.

Pilhas alcalinas

Seu funcionamento se assemelha muito com o das pilhas de Leclanché, Porém a única diferença está que no lugar do cloreto de amônia (Que é um sal acido),coloca-se uma base forte, Principalmente o hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH)

Semirreaçâo do Ânodo

Zn + 2OH → ZnO + H2O + 2e-

Semirreaçâo do Cátodo

2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH

Reação global

Zn + 2MnO2 → ZnO + Mn2O3

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Zn = 0.76 v

Mn = - 1.19 v

∆E° = 0.76 -(-1.19)

∆E° = +1.19 v

As pilhas alcalinas são mais vantajosas que as acidas no sentido de que elas tem uma maior durabilidade, em geral oferecem de 50 a 100 %.Mais energia que uma pilha comum do mesmo tamanho, além de haver menos perigo de vazamentos.

São indicadas principalmente para aparelhos que exigem descarga rápida e mais intensa, como: rádios, tocadores de CD/DVD e MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais, etc..

Baterias de lítio/dióxido de manganês

Essas pilhas são leves e originam uma grande voltagem (cerca de 3. v ), devido isso, elas são muito utilizadas em equipamentos como relógios, calculadoras e computadores.

Onde: O Ânodo é o Lítio.

O Cátodo é dióxido de manganês

E o eletrólito é uma solução salina

Semirreaçâo do Ânodo

Li+ → Li+ + e-

Semirreaçâo do Cátodo

MnO2 + Li+ e- → MnO2 (Li)

Reação global

Li+MnO2 → MnO2 (Li)

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Li = - 3.04 v

Mn = - 1.19 v

∆E° -1.19 – (3.04)

∆E° = +1.85 v

No final da década de 1970, surgiram os primeiros sinais de alerta sobre os perigos de se descartar baterias e pilhas usadas junto com o resíduo comum. Até a década de 1980, normalmente eram utilizadas para uso doméstico as baterias em forma de bastonetes, principalmente de Zn-C, as quais, quando exauridas, eram descartadas junto com o resíduo domiciliar. No final dessa década, em alguns países da Europa, surgiu a preocupação em relação aos riscos que representa a disposição inadequada desses resíduos, o que motivou a busca de mecanismos para seu gerenciamento, visando minimizar os riscos sanitários e ambientais. Até 1985, todas as pilhas, exceto as de lítio, continham mercúrio metálico - um metal pesado, não biodegradável, extremamente tóxico à saúde e ao ambiente - em proporções variadas (de 0,01% a 30%). Após o advento do transistor e do consequente surgimento de inúmeros equipamentos movidos à bateria, foram sendo desenvolvidos novos tipos de pilhas e baterias. A alta potência de alguns tipos deve-se à presença em sua composição, além de metais pesados, de outros aditivos potencialmente perigosos à saúde e ao ambiente. As novas tecnologias trouxeram consigo novas questões ambientais e sanitárias a serem estudadas que, atualmente, encontram-se amplamente debatidas e estudadas no mundo industrializado.

No Brasil, as pilhas e baterias exauridas são descartadas no lixo comum por falta de conhecimento dos riscos que representam à saúde humana e ao ambiente, ou por carência de alternativa de descarte. Esses produtos contêm metais pesados como mercúrio, chumbo, cádmio, níquel, entre outros, potencialmente perigosos à saúde. Esses metais, sendo bioacumulativos depositam-se no organismo, afetando suas funções orgânicas. Outras substâncias tóxicas presentes nesses produtos podem