A história das pilhas é antiga , já em 1600 Otto von Guericke inventou a primeira máquina para produzir eletricidade. Galvani na segunda metade do século XVIII, começou a pesquisar a aplicação terapêutica da eletricidade, após dez anos de pesquisa publicou : "Sobre as forças de eletricidade nos movimentos musculares." Onde concluía que os músculos armazenavam eletricidade do mesmo modo que uma jarra de Leiden, e os nervos conduziam esse eletricidade.
Os trabalhos de Galvani influenciaram a volta que após muitos anos de pesquisas desenvolveu um dispositivo formados por prata e zinco ou prata e chumbo ou prata e estanho ou por cobre e estanho. Cada par metálico era separado por um disco de material poroso embebida em uma solução de sal, o disco inferior era sempre de prata e o superior de zinco, essas placas terminais eram ligadas a fios metálicos para conduzir a eletricidade produzida. Davy em 1812 produziu um arco voltaíco usando eletrodos de carvão ligados a uma bateria de muitos elementos. A pilha de Volta foi uma grande invenção, apesar da errônea interpretação que seu autor deu ao seu funcionamento.
Então, como explicaríamos o funcionamento da pilha?
Suponhamos, por exemplo, que separemos fisicamente a barra de zinco de uma solução de sulfato de cobre .
O zinco é imerso numa solução de sulfato de cobre, assim como uma barra de cobre. As duas barras encontram-se interligadas eletricamente mediante um fio. Este dispositivo forma uma pilha.
As barras de zinco e de cobre são denominadas eletrodos e fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e de redução.
Se os eletrodos de zinco e cobre forem ligados entre si, por meio de um circuito externo, haverá um escoamento de elétrons através desse circuito, do eletrodo de zinco para o de cobre, em cuja superfície serão recebidos pelos íons Cu+2 (lembra-se da fila de reatividade) .
E esses íons serão reduzidos e os átomos de cobre se depositaram na superfície do eletrodo de cobre (eletrodeposição).
Nesta célula o eletrodo de zinco é denominado ânodo. O ânodo é um eletrodo no qual ocorre a oxidação.
Tensão e espontaneidade.
Diferença de potencial de uma pilha:
O valor da diferença de potencial de uma pilha pode ser obtido por um voltímetro, que deve ser instalado entre os dois eletrodos da pilha, porque cada eletrodo tem um potencial, os elétrons fluem devido a diferença de potenciais de cada eletrodo.
O maior valor de diferença de potencial que se pode obter de uma pilha galvânica é chamado de força eletromotriz que corresponde ao início do funcionamento dessa pilha.
Pela fila de reatividade de metais podemos ver a diferença de potencial, quanto mais distante um metal estiver do outro , maior será a facilidade para fornecer ou receber elétrons e, portanto, maior a diferença de potencial.
Convencionou: se escolher o eletrodo de hidrogênio como tendo potencial zero ( a nível do mar), os potenciais dos outros eletrodos podem ser determinados ligando-se eles ao eletrodo de hidrogênio.
Nesta comparação poderão haver duas ocorrências:
- O eletrodo em estudo fornece elétrons ao eletrodo padrão de hidrogênio - seu potencial será indicado com sinal positivo.
- O eletrodo em estudo recebe elétrons do eletrodo padrão de hidrogênio - seu potencial será indicado com sinal negativo.
Observações:
O metal mais nobre sofre sempre redução.
Ânodo = Nele ocorre a oxidação - pólo negativo da pilha
Cátodo = Nele ocorre a redução - pólo positivo da pilha
A substância que sofre redução, denomina-se agente oxidante
A substância que sofre oxidação, denomina-se agente redutor
Lembrando também, que:
O Ânodo corroe ( sai da lâmina e vai para a solução )
O Cátodo se deposita ( sai da solução e vai para a lâmina )
O que são pilhas recarregáveis?
É importante frisar que uma pilha (ou bateria) convencional não pode ser recarregada. Embora haja aparelhos para isso, a composição química desse tipo de pilha não é preparada para recargas. Como conseqüência, pode acontecer vazamentos (e intoxicações oriundas), mal-funcionamento do dispositivo e até explosões!
As pilhas recarregáveis são capazes de receber recarga, porém não de maneira infinita. A validade padrão dessas pilhas depende de seu tipo e do seu bom uso.
Pilhas e baterias: o que fazer depois de usá-las?
Quase todo o lixo produzido na cidade de São Paulo vai para aterros sanitários da Prefeitura. Dessa forma, nem tudo aquilo que é consumido pode ser descartado em lixeiras comuns, sob pena de contaminação do solo e do lençol freático abaixo dele. Muitas das pilhas e baterias que utilizamos em nossos equipamentos eletrônicos contêm metais pesados e produtos químicos que, se liberados na natureza, fazem um mal tremendo à vida, causando desde enfraquecimento ósseo até perda de olfato, visão e audição.
Em julho de 2000 entrou em vigor uma norma do Conselho Nacional do Meio Ambiente que atribui aos fabricantes a responsabilidade sobre o material tóxico que produzem. Assim, o recolhimento e encaminhamento adequado de pilhas e baterias não descartáveis em lixo comum são de responsabilidade da empresa fabricante ou da distribuidora do produto no Brasil, caso o mesmo seja importado.
Se você está em dúvida sobre qual tipo de pilha pode descartar, o primeiro passo é verificar a embalagem: ela informa se aquele produto deve ou não ser jogado fora em lixo comum. Cerca de um terço das pilhas vendidas no Brasil são alcalinas, não contêm metais pesados em sua composição e podem ser descartadas no lixo doméstico.
Pilhas comuns e recarregáveis, por sua vez, têm cádmio, chumbo e mercúrio, substâncias não biodegradáveis que em hipótese alguma devem chegar ao solo ou à água. Portanto, também vale a pena verificar se há presença desses metais na composição do produto antes de simplesmente jogá-lo fora. Quando encaminhadas aos fabricantes, essas pilhas são destinadas à reciclagem ou a aterros industriais especialmente preparados para receber esse tipo de material.
O recolhimento de baterias de telefones celulares já é um procedimento relativamente comum no Brasil. Não há razões para que o mesmo não ocorra com outros tipos de pilhas e baterias. Você pode consultar a lista do postos de recolhimento no site do Ministério do Meio Ambiente.
