Clasificación y Tipos de Pilas

CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE PILAS Según hemos visto, las pilas se utilizan para predecir reacciones redox y para calcular potenciales de electrodo. Sin embargo, su mayor utilidad es para producir corrientes eléctricas de pequeña intensidad, destinadas fundamentalmente al funcionamiento de aparatos portátiles de radio, televisión, calculadoras, relojes, juguetes etc. y también como fuente de energía en los satélites artificiales. Las pilas se asocian en baterías (serie) para conseguir una f. e. m. mayor, y la intensidad de corriente producida varía desde algunos miliamperios hasta los 400 amperios necesarios para el arranque del motor del avión. Casi todas las reacciones redox se pueden emplear para la construcción de pilas, aunque solamente algunas de ellas son rentables económicamente. Las pilas se clasifican de dos formas. Primarias.- En ellas a medida que se va produciendo energía se agota el combustible, por lo que en un momento determinado la pila se agota y no se puede regenerar. Las pilas primarias pueden ser húmedas o secas, según que el electrolito esté libre, en forma líquida o absorbido en un medio poroso. Secundarias.- En ellas, el proceso de conversión de energía eléctrica es reversible. También se les llama acumuladores, y la pila se puede recargar haciendo pasar corriente eléctrica a través de ella. Pilas Primarias.Pila de Volta.La más antigua, ideada por el físico italiano Alejandro Volta (1800). El ánodo es una lámina Zn y el cátodo es una lámina cobre. Los electrones pasan a través del circuito externo desde el ánodo al cátodo, donde descargan los iones H+ del ácido, desprendiendo H2 . El Hidrógeno no se desprende sino que es absorbido por la superficie de cobre haciendo que la intensidad de la corriente disminuya. . Pila Leclanché.Es una pila seca, común en las linternas y radios portátiles (pilas cilíndricas). Está formada por un cilindro de Zn, que además de ser el recipiente actúa de ánodo. En el interior lleva una pasta seca (grafito + MnO2 + ClNH4 ) embebidos en un material poroso (serrín). La pila se tapa con resina. La fem de la pila Leclanché es de 1,5 voltios, pero debido a sus resistencia interna disminuye. Pila alcalina de Manganeso.-

Son las llamadas vulgarmente pilas alcalinas. Están formadas por un cátodo de MnO2 y un ánodo de Zn colocados en una pequeña caja de acero. Las reacciones ocurren en medio básico, suministran un voltaje de 1,54 voltios y su periodo de duración es mayor que el de una pila Leclanché. Pilas de combustión.Todas las reacciones de combustión son reacciones redox y por ello las reacciones de combustión se utilizan para construir pilas, llamadas pilas combustibles, en las que se aprovecha el 80% de la energía química de los combustibles utilizados y además no producen contaminación. Se utilizan para suministrar energía eléctrica en muchos satélites artificiales. Pilas secundarias: Acumuladores.a) Acumulador de Plomo.Es el que utilizan actualmente los automóviles, a los que suministra la energía eléctrica necesaria para poner en marcha el motor de arranque, alumbrado, encendido de bujías, etc. Cuando el auto está en marcha la corriente producida por la dinamo o alternador atraviesa el acumulador y lo carga de nuevo, regenerando los reactivos. Cuando se agrupan en serie seis acumuladores de plomo se logra una f. e. m. de 12,5 voltios. El acumulador de plomo presenta el gran inconveniente de ser muy pesado. Acumulador de Hierro – Níquel.Inventado por T. Edison, consta de unas parrillas de acero de níquel que sirven de soporte a los electrodos, el ánodo es hierro finamente dividido y el cátodo es sesquióxido de níquel, parcialmente hidratado. El electrolito es una disolución de hidróxido de potasio al 20% conteniendo un 4% de hidróxido de Litio, por lo que es un acumulador que actúa en medio básico. Se aporta una corriente de 1, 48 voltios pero su rendimiento es solo del 50%. Acumulador de Níquel – Cadmio.Es menos pesado que los dos anteriores pero es más costoso, se utiliza para poner en marcha los motores de los aviones y en los motores Diesel. El electrolito es una disolución de KOH siendo el cátodo una barra de Níquel y el ánodo el Cadmio. Es un acumulado que actúa en medio básico.

PILA O BATERÍA Una pila eléctrica o batería eléctrica es el formato industrializado y comercial de la celda galvánica o voltaica. Pila eléctrica es un dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas están formadas por un electrolito (que puede ser líquido, solido o pastoso), un electrodo positivo y otro negativo. El electrolito es un conductor iónico; mientras que un electrodo genera electrones y el otro los acepta. Al conectar los electrodos al circuito que se quiere alimentar, se produce una corriente eléctrica. Las pilas se dividen en primarias o voltaicas, en las que la reacción química no se puede invertir (no recargables) y secundarias o acumuladores, en las cuales la reacción es reversible y se puede llevar a su estado original (recargables), pasando una corriente eléctrica a través del circuito en sentido opuesto al flujo de electrones normal de la pila. La diferencia de potencial, voltaje o tensión que produce un elemento electroquímico o celda electroquímica viene determinada por la naturaleza de las sustancias de los electrodos y del electrolito, así como por su concentración. Durante los últimos años se han desarrollado las pilas solares que producen electricidad mediante un proceso de conversión fotoeléctrica. La fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide sobre el cristal, los electrones de la superficie se liberan dirigiéndose a la superficie opuesta donde se distribuyen. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones y vehículos espaciales como fuente de electricidad. BIBLIOGRAFIA http://www.definicionabc.com/tecnologia/energia-quimica.php https://www.ulpgc.es/descargadirecta.php?codigo_archivo=4576 www.ecured.cu/index.php/Pila_eléctrica

ENERGIA QUIMICA

La energía química es otra de las manifestaciones de la energía y específicamente se trata de la energía interna que posee un determinado cuerpo y si bien siempre se podrá encontrar en la materia, solo se nos mostrará cuando se produzca una alteración importante de ésta. Poniéndolo en términos más sencillos, la energía química es aquella que está producida por reacciones químicas.

Entre los ejemplos más cotidianos que podemos dar de energía química se cuentan: la energía que emana del carbón cuando este se quema, las pilas, las baterías, entre otros.

La energía química es una más de las tantísimas formas que ostenta la energía. Vale destacarse también que este tipo de energía se encuentra siempre presente en la materia, en tanto, se manifestará cuando se produce una modificación concreta de ella. Entonces, la energía química es la que producen lisa y llanamente las reacciones químicas que desprenden calor o en su defecto, por la violencia que manifiestan, desarrollan algún tipo de movimiento o de trabajo. Los combustibles una vez que son quemados producen reacciones químicas violentas que generan trabajo o movimiento. En la actualidad, la energía química es aquella que permite la movilización de los automóviles, los buques, los aviones y de cualquier otra máquina. Por ejemplo, la combustión del carbón, la del petróleo y la de la leña en las máquinas de vapor así como los derivados del petróleo en el reducidísimo espacio de un cilindro de un motor de explosión, revisten reacciones químicas.