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Tipos de pilhas e baterias primárias mais comuns

Química

Os tipo de pilhas e baterias primárias mais comuns no cotidiano são: secas de Leclanché (pilhas comuns ou pilhas ácidas), alcalinas e de lítio/dióxido de manganês.

As pilhas, ou células eletroquímicas, e as baterias são dispositivos em que a energia química é transformada em energia elétrica de modo espontâneo.A pilha é formada somente por dois eletrodos e um eletrólito, enquanto que a bateria é um conjunto de pilhas em série ou em paralelo.

As pilhas primárias são dispositivos não recarregáveis, sendo que quando a reação de oxirredução que ocorre dentro delas cessa, elas devem ser descartadas.

Para cada equipamento é indicado um tipo de pilha e, entre as pilhas primárias usadas atualmente, temos que as principais são: pilhas secas de Leclanché (pilhas comuns ou pilhas ácidas), pilhas alcalinas e pilhas de lítio/dióxido de manganês.

Veja o que as diferencia e para quais equipamentos elas são indicadas:

  • Pilhas Secas de Leclanché:

Essas pilhas são formadas basicamente por um envoltório de zinco, separado por um papel poroso 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 amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).

O zinco funciona como 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-
Semirreação do Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+(aq)  + 2e-  → 1 Mn2O3  (s) + 2NH3(g) + 1 H2O(l)
Reação Global: Zn (s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH41+(aq) → Zn2+(aq) + 1 Mn2O3(s) + 2NH3(g)

Esquema de pilha ácida por dentro

Esse tipo de pilha é indicado para equipamentos que requerem descargas leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.

Você pode obter mais detalhes sobre a origem, funcionamento, durabilidade, ddp, perigos e cuidados que devem ser tomados com essas pilhas no texto “Pilha Seca de Leclanché”.

  • Pilhas alcalinas:

Seu funcionamento se assemelha muito com o das pilhas secas de Leclanché, porém, a única diferença está que no lugar do cloreto de amônio (que é um sal ácido), coloca-se uma base forte, principalmente o hidróxido de sódio (NaOH) ou o hidróxido de potássio (KOH).

Semirreação do Ânodo: Zn + 2 OH →  ZnO  + H2O + 2e-
Semirreação do Cátodo: 2 MnO2 + H2O + 2e-→ Mn2O3 + 2 OH
Reação global: Zn +2 MnO2→  ZnO  + Mn 2O3

A pilha alcalina traz mais vantagens que as ácidas

As pilhas alcalinas são mais vantajosas que as ácidas no sentido de que elas têm 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 descargas rápidas e mais intensas, como rádios, tocadores de CD/DVD e MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais etc.

Leia também o texto Pilhas alcalinas.

  • Pilhas de lítio/dióxido de manganês:

Essas pilhas são leves e originam uma grande voltagem (cerca de 3,4 V), devido a isso, elas são muito utilizadas em equipamentos pequenos como relógios e calculadoras. Diferentemente dos casos anteriores, o seu formato é de moeda, como mostra a imagem a seguir:

A pilha de lítio tem o formato de uma moeda

O ânodo é o lítio, o cátodo é o dióxido de manganês e o eletrólito é uma solução salina:

Semirreação do Ânodo: Li Li+ + e
Semirreação do Cátodo: MnO2 + Li+ + e MnO2(Li)
Reação global: Li + MnO2 → MnO2(Li)


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Iracema francisca pereira susaquarta-feira | 19/11/2014 22:47Hs
    o meu interesse é que preciso de um trabalho caprichado para o dia vinte e oito próximo , valendo nota ,então gostaria de saber se podem me ajudar. abraços
  • joaquim Domingos Manuelsexta-feira | 06/06/2014 10:37Hs
    Foi tao bem a explicacao
  • maelhiterça-feira | 11/02/2014 16:30Hs
    Otimo bem esclarecido obrigado.
  • Meyve Rossana de Lima Cabralterça-feira | 05/11/2013 21:54Hs
    adorei o seu texto (y) ele é pequeno, porém muito bem explicado
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