Page 261 - Libro Hipertextos Quimica 1

Componente: Procesos físicos

Pilas de mercurio, litio y plata Cubierta del ánodo Ánodo: polvo
En términos generales, estas pilas son como una pila seca, aunque los com- de Zn 1 KOH (ac)
puestos que actúan como reductores y oxidantes cambian según el caso, como
se resumen la tabla de la figura 38.
Pila alcalina
Su estructura es similar a la descrita para pila seca, con el cátodo de MnO y
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el ánodo de Zn, pero el recipiente de la pila es de acero y el electrólito usado
es hidróxido de potasio (KOH). Es más duradera y posee una diferencia de
potencial de 1,5 V (figura 39). Cátodo: MnO 1 KOH Separador
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Pilas recargables Figura 39. Pila alcalina.
Una de las desventajas de las celdas que se han descrito anteriormente es que
se deben desechar una vez que la reacción química que se produce en la celda
alcanza el equilibrio. Como respuesta a este inconveniente se desarrollaron las
pilas recargables, también conocidas como acumuladores. Vamos a detallar a
continuación dos de los más usados en el mundo.
n Acumuladores de plomo

El uso más común de estos dispositivos se encuentra en las baterías para auto-
móviles, en las cuales seis pilas, cada una de 2 V, se colocan adyacentes, dando Rejillas de plomo
como resultado una batería de 12 V.
Cada una de estas pilas o acumuladores consta de un par de electrodos dis-
puestos en paralelo en la forma de rejillas de plomo. La rejilla anódica está
rodeada de plomo esponjoso, mientras que la catódica contiene PbO (figura
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40). La solución electrolítica es ácido sulfúrico al 38%. Las reacciones de
óxido-reducción en este caso son reversibles. Así, la reacción directa produce
energía eléctrica, al contrario de la reacción inversa, que consume energía.
La siguiente es la reacción global para los procesos de carga y descarga en las
baterías para autos: Cátodo: PbO 2
Descarga Ánodo: Pb Solución de H SO 4
2
Pb 1 PbO 2(s) 1 4H (ac) 1 2SO 4(ac) 2PbSO 4(s) 1 H O (l) Figura 40. Batería de acumuladores de plomo.
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(s)
Carga
Observa cómo durante la descarga de la batería se consume H SO y se pro-
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4
duce PbSO , que se acumula sobre las rejillas de plomo. Al recargar, el PbSO
4
4
se oxida a PbO en uno de los electrodos y se reduce a Pb en el otro, resta-
(s)
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bleciéndose así, la composición inicial en cada electrodo.
La continua carga y descarga de las baterías genera pérdidas de materiales
en la forma de H 2(g) y O 2(g) . Además, parte del sulfato de plomo sólido cae al
fondo del recipiente de la batería, desde donde no es posible extraerlo durante
el proceso de recarga. Por estas razones, las baterías deben cambiarse con
cierta frecuencia.
n Pila de cadmio y níquel
Estas pilas son usadas en diversos aparatos electrónicos portátiles, como calcu-
ladoras o teléfonos celulares (figura 41).
Emplean un ánodo de cadmio (Cd) y un cátodo de óxido de níquel hidratado
(NiO H). Una variante de esta estructura se presenta en las pilas con base en
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hidruros metálicos de níquel, en las que el cadmio es remplazado por ZrNi
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o LaNi . En ambos casos los electrodos se hayan embebidos en una solución
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de KOH.
Esta celda produce una diferencia de potencial de 1,25 V y para muchos pro- Figura 41. Pila recargable
níquel-cadmio.
pósitos es mejor que la pila seca.

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