Pila alcalina: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Etiqueta: editor de codi 2017
Etiqueta: editor de codi 2017
Línia 12:
En comparació de les piles d'òxid de plata, contra les quals habitualment competeixen les alcalines en el format de [[Pila de botó|botó]], tenen menor densitat d'energia i menor durada, però també més baix cost.
 
== Processos electroquímics endins la pila ==
[[Fitxer:Battery_alcaline.jpg|miniatura|370x370px|Esquema d'una pila alcalina.]]
En una pila alcalina, l'ànode (pol negatiu) està fet de pols de [[zinc]] (que permet una major superfície per augmentar la velocitat de la reacció i per tant augmentar el flux d'electrons) i el [[càtode]] (pol positiu) es compon de [[Òxid de manganès(IV)|diòxid de manganès.]] Les piles alcalines són comparables a les piles de zinc-carboni, però la diferència és que les piles alcalines usen [[hidròxid de potassi]], (KOH), com a [[electròlit]] en comptes de [[clorur d'amoni]] o [[clorur de zinc]], en les piles salines.
Línia 24:
 
=== Mecanismes de les reaccions durant la descàrrega de la pila ===
El procés redox que produeix el corrent d'electrons de l'ànode al càtode és l'oxidació del zinc i la reducció del diòxid de manganès, amb la migració d'ions hidròxid de l'electròlit (des del càtode a l'ànode) per mantenir la pila sense que sofreixipateixi polarització. Aquestes reaccions són complexes i transcorren en diverses etapes pel que convé detallar-les.
 
==== Reaccions ena l'ànode (oxidació) ====
Durant la descàrrega, el zinc metàl·lic (Zn) s'oxida en l'ànode, alliberant dos [[Electróelectró|electrons]] mentre pansapassa de nombre d'oxidació 0 a +II. El producte de reacció depèn de les condicions en les qualsquè té lloc l'oxidació. Si la concentració d'de OH <sup> - </sup> és alta, es forma l'ió tetrahidroxizincatotetrahidroxizincat (II), Zn (OH)42 <sub> 4 </sub> <sup> 2 - </sup>). Posteriorment, es descompon formant òxid de zinc sòlid.
 
: Z n + 4 O H −
: <math> Zn+4OH^- \rightarrow [Zn (OH) _4]^{2 -}+2e^- </math>
 
<math />
Quan l'electròlit sees [[Saturaciósaturació|satura]] de zinkato, es descompon en [[òxid de zinc]] (ZnO).
<math />
 
<math />
: <math /> {\displaystyle [Zn (OH)_{4} _4]^{2 -}\rightarrow ZnO+2OH^{-}+H_{2}O}H_2O </math />
<math /> (
 
<math />
Si la concentració d'de OH <sup> - </sup> és menor, es forma [[hidròxid de zinc]], (Zn (OH) <sub> 2 </sub>) que també es descompon donant (ZnO).
<math /> )
 
: <math> Zn+2OH^- \rightarrow Zn (OH) _2+2e^- </math>
<math />
 
: <math> Zn (OH) _2 \rightarrow ZnO+H_2O </math>
<math /> 2
<math />
<math />
<math />
<math />
<math /> <nowiki>{\displaystyle Zn+4OH^{-}\rightarrow [Zn(OH)_{4}]^{2-}+2i^{-}}</nowiki><math />
Quan l'electròlit se [[Saturació|satura]] de zinkato, es descompon en [[òxid de zinc]] (ZnO).
: <math /> Z n ( O H )
<math />
<math /> 2 −
<math />
<math />
<math />
<math /> +
<math />
<math />
<math />
<math />
<math />
<math />
<math />
<math /> {\displaystyle [Zn(OH)_{4}]^{2-}\rightarrow ZnO+2OH^{-}+H_{2}O}<math />
Si la concentració d'OH- és menor, es forma hidròxid de zinc, (Zn(OH)2) que també es descompon donant (ZnO).
: Z n + 2 O H −
<math />
<math />
<math /> (
<math />
<math /> )
<math />
<math />
<math />
<math />
<math /> <nowiki>{\displaystyle Zn+2OH^{-}\rightarrow Zn(OH)_{2}+2i^{-}}</nowiki><math />
==== Reaccions en el càtode (reducció) ====