Elemente galvanice-surse de energie

Reacțiile redox reversibile sunt folosite in celule electrochimice pentru reducerea curentului electric.

In anul 1859, Gaton Plante a inventat acumulatorul cu plumb si a formulat definitia unui acumulator.

Acumulatorul este un generator electrochimic care acumuleaza energie electrica si o restituie sub forma de curent.

Un acumulator este format din mai multe celule electrochimice legate in serie.Astazi,termenul de baterie se foloseste atat pentru dispozitivele formate dintr-o singura pila(baterie de ceas,de lanterna,etc.),cat si pentru acumulatorul din autovehicule.

Acumulator cu plumb inventat de G.Plante

Pile UscateIn anul 1868,George Leclanche a inventat

bateria zinc-carbon.Ea a fost denumita ulterior baterie primara,deoarece nu mai poate fi incarcata.Marele avantaj al acestor pile il constituie faptul ca electrolitul suport este in stare solida.Bateria de acest tip se numeste pila uscata.

Bateria zinc-carbon este formata dintr-un cilindru de zinc, care reprezinta anodul; in interiorul cilindrului se afla o bara din grafit-catodul-incojoara de o pasta umeda ,care contine oxid de mangan amestecat cu clorura de amoniu.

Clorura de zinc se introduce, de asemenea, sub forma de pasta umeda, in amestec cu NH4CL.

Reactiiele care au loc la electrozi sunt:La anod (-): Zn->+La catod(+): ++<->

Potentialul acestei pile este 1,500V. Pe masura ce pila functioneaza se formaza o combinatie a zincului cu amoniacul , care cristalizeaza sub forma de [Zn(NH3)2]Cl2. Aceasta reduce mobilitatea ionilor din sistem, tensiunea produsa diminuandu-se. Pentru a prelungi timpul de functionare a bateriei ea se poate incalzi usor, cateva ore. Temperatura favorizeaza mobilitatea speciilor chimice din sistem si mai ales a

a combinatiei complexe care se indeparteaza de anod.

Sectiune Pila Leclanche

In versiunea alcalina aceste pile NH4Cl a fost inlocuita cu un hidroxid alcalin. Aceste pile au un timp de functionare mai mare decat cele care contin NH4Cl, deoarece, in urma reactiei redox care are la loc la anod, aceasta se acopera cu un strat protector de oxid de zinc.

Pila cu mercur este tot o pila uscata in care anodul este de zinc, iar catodul un fir din otel in contact cu un amestec de oxid de mercur (II) hidroxid de potatsiu si hidroxid de zinc. Aceste pile pot avea dimensiuni foarte mici si sunt folosite pentru alimentarea ceasurilor electronice si al calculatoarelor de buzunar. Ecuatia redox a acestei pile este:Zn+HgO <->ZnO+Hg (tensiune generata =

1.300V)

Pilele uscate fara electrolit au fost fabricate avand ca model pila Leclanche. Aceste sisteme sunt folosite in vestele de salvare cu care sunt dotate avioanele si vapoarele. Pilele fara electrolid au un anod de Mg si un catot de Cu, acoperit cu clorura de Cu(I) si functioneaza numai in contact cu apa de mare care devine electrolitul.

Ecuatia reactiei redox care explica functionarea pile este:

Mg+2CuCl<->Mg+2CuVesta de salvare

Acumulatoarele Nichel-Cadmiu sunt pile secundare utilizate in aparatele electronice portabile:radio,casetofon,calculator etc. Electrolitul este in stare solida. Produsii de reactie formati adera la suprafata electrolizilor , diminuand timpul de viata al pilei. In conditii optime de exploatare, un acumulator nichel-cadmiu poate fi folosit 2 ani.

Acumulator Ni-Cd

Prezentare realizata de :

Marius Vint