[3º] Potencial elétrico e as pilhas (por Ingrid Helena)

O potencial elétrico é a capacidade de medir um campo elétrico em si independente do valor da carga colocada num ponto, e para obtê-lo deve ser colocada uma carga de prova e mede-se a energia potencial adquirida sendo a mesma constante, chamando-a de ponto elétrico do ponto.

As primeiras pilhas (pilhas de Volta) eram de discos de dois tipos de metais molhados com água e sal ou com vinagre o que produzia eletricidade (ocorria um “fluxo de elétrons” entre os metais). Elas eram denominadas pilhas úmidas, que eram fáceis de construir, porem difíceis de carregar, então hoje utilizamos as pilhas secas ou pilhas clássicas (bastão de carvão imerso em camadas de dióxido de manganês e cloreto de amônia lacrado numa “capa” de zinco – neste caso a reação ocorre entre o contato de carvão e o zinco).

Quando, por exemplo, colocamos a pilha numa lanterna, e ligamos o contato, nós completamos um circuito que é o caminho por onde passam os elétrons. O circuito permite aos elétrons saírem da casca de zinco, viajando até a lâmpada por uma placa metálica que serve de condutora, o que faz a lâmpada se acender, e voltam à pilha através do contato metálico no topo do carvão, atravessam o carvão e vão provocar reações químicas pela pasta úmida negra dentro da pilha, ou seja, a passagem de elétrons através de um circuito. Nelas as cargas não são reversíveis, pois quando os reagentes se esgotam as pilhas se acabam, o que, nas baterias de carros são acumulativos por isso pode ser recarregado.

Nas pilhas de lítio, nas alcalinas, de mercúrio e de outros tipos, é sempre a casca de metal que é a produtora dos elétrons. Em todas as pilhas, a química que acontece dentro delas é bem complicada e em sua maioria tem circuito fechado. Mas no geral a química ocorre entre zinco da casca e a mistura preta interior. Se a pilha tiver um processo físico ela ira envolver uma mudança de estado da substância, mas não vai deixar de ser a mesma substância. Um processo químico que é geralmente evidenciado por processos luminosos, térmicos ou elétricos.

As pilhas secas (de zinco e carvão) foram as primeiras a serem comercializadas, são muito agressivas para ambiente e afetam nosso sistema nervoso central e outros órgãos. Devem ser recicladas para tentar diminuir a produção de pilhas, porém não existem muitos lugares apropriados para fazer o descarte da mesma.

Nas pilhas elétricas os átomos possuem elétrons de valência, que são aqueles que vão ser trocados ou compartilhados com outros átomos, para que haja a formação de compostos durante as reações químicas. Logo, os elétrons vão estar mais ou menos disponíveis para serem movidos de um lado para outro, gerando assim a energia das pilhas. A voltagem das pilhas comuns é muito baixa para nos causar danos, elas liberam cerca de 1,5 Volts (alcalinas mais comuns e com maior duração) e quando a mistura no interior se reduz, ela vai aos poucos se oxidando, já as de lítio chegam a liberar até 3 Volts.

Nas pilhas de Daniell pode-se perceber que os elétrons partem do zinco em direção ao cobre, ou seja, o eletrodo de zinco oxida, doando elétrons ao eletrodo de cobre o qual é reduzido. O eletrodo que recebe os elétrons (cátodo) é chamado polo positivo da pilha e o eletrodo da onde partem os elétrons é chamada polo negativo da pilha.

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