Unidade de Ensino Médio e Técnico

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Unidade de Ensino Médio e Técnico - Cetec[pic 2]

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AUTORES

Luzia Adriana Julian Teixeira

Maristela Gomes da Silva

Taiane Priscila Aparecida Rosa Fadul

Prof. Ivan Henrique Kastem

Pilha Leclanché

As pilhas comuns são chamadas de pilhas de Leclanchéem homenagem ao seu inventor, o químico francês George Leclanché (1839-1882).

Leclanché criou esse tipo de pilha no ano de 1866. Ela é chamada também de pilha seca porque até então só existiam pilhas que usavam soluções aquosas, como a Pilha de Daniell.

A pilha seca possui um polo positivo, que é a barra de grafita envolvida por dióxido de manganês, carvão e uma pasta úmida, e o polo negativo, que é o envoltório de zinco.

 Outras duas denominações que esse tipo de pilha recebe devido a sua constituição é pilha ácida ou pilha de zinco-carbono. Ela é basicamente formada por um envoltório de zinco separado das demais espécies químicas que compõem a pilha por meio de um papel poroso.

Ânodo: oxidação que ocorre no zinco metálico que fica no envoltório da pilha

Polo Negativo – Ânodo: Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-

Essa pilha também possui um polo positivo, o cátodo, que é uma barra de grafita instalada no meio da pilha 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 cloreto de amônio e o cloreto de zinco são sais de caráter ácido, por isso, o nome “pilha ácida”.

A barra de grafita conduz os elétrons perdidos pelo zinco até o manganês.

Cátodo: Redução do manganês de NOX +4 (MnO2) para +3 (Mn2O3) presente na pasta úmida que fica na parte interna da pilha.

Polo positivo – Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) + 2e-  → 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g) + 1 H2O (l)

A pasta úmida faz o papel de ponto salina, permitindo a migração dos ânions hidroxila (OH-) da grafita para o zinco.

A reação global é dada por:

Zn (s) + 2 MnO2 (aq) + 2 NH4 1+ (aq) → Zn2+ (aq) + 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g)

Desse modo, essas pilhas não são recarregáveis, uma vez que todo o dióxido de manganês é convertido em trióxido de manganês. Quando a pilha para de funcionar, ela deve ser descartada.

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Voltagem

A ddp dessas pilhas é de 1,5V. No entanto, a amônia (NH3(g)) formada no cátodo pode se depositar sobre a barra de grafita, dificultando a passagem dos elétrons e diminuindo a voltagem da pilha. Para voltar ao funcionamento normal, basta deixar a pilha em repouso fora do aparelho, pois o cátion zinco (Zn2+ (aq)) formado no ânodo reage com a amônia, deixando a barra de grafita livre.

Além disso, colocar a pilha na geladeira também pode ajudar, pois a diminuição da temperatura favorece a solubilidade da amônia na pasta úmida da pilha.

Outro fator importante a respeito das pilhas secas de Leclanché que devemos considerar é que o envoltório de zinco pode ser corroído e, com isso, pode vazar o material corrosivo e danificar o aparelho. Assim, o melhor a fazer é não deixar as pilhas dentro de aparelhos que não são continuamente usados.

Aplicação

As pilhas secas são indicadas para equipamentos que requerem descargas leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.

Pilha Alcalina

As pilhas alcalinas são mais duráveis e têm menor risco de vazamentos do que as pilhas ácidas comuns e, por isso, elas tomaram o mercado rapidamente

A pilha alcalina, possui uma única diferença em relação à pilha ácida, no lugar do cloreto de amônio, usa-se uma base forte, que geralmente é o hidróxido de potássio (KOH) ou o hidróxido de sódio (NaOH).

O zinco usado nesse tipo de pilha é metálico em pó e o recipiente é de ácido lacrado para evitar o vazamento da pasta cáustica.

Temos que as semirreações que ocorrem nos eletrodos e a reação global são dadas por:

Ânodo: Zn + 2OH → ZnO + H2O + 2e-

Cátodo: 2 MnO2 + H2O + 2e-→ Mn2O3 + 2 OH

Reação global: Zn +2 MnO2→  ZnO  + Mn2O3

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