A batterie ordinarie sono chiamati Batterie Leclanché prende il nome dal suo inventore, il chimico francese George Leclanché (1839-1882).
George Leclanché (1839-1882)
Leclanché creò questo tipo di batteria nell'anno 1866. Si chiama anche cella a secco perché fino ad allora c'erano solo batterie che utilizzavano soluzioni acquose, come Il mucchio di Daniell.
Altri due nomi che questo tipo di pila riceve a causa della sua costituzione è mucchio acido o batteria zinco-carbone. È sostanzialmente costituito da un involucro di zinco separato dalle altre specie chimiche che compongono la pila per mezzo di una carta porosa.
Questo zinco corrisponde al polo negativo della cella o anodo, poiché si ossida, perdendo due elettroni, secondo la semireazione sottostante:
Polo negativo - Anodo: Zn (S) → Zn2+(Qui) + 2 e-
Questa pila ha anche un polo positivo, il catodo, che è una barra di grafite installata al centro della pila circondata da biossido di manganese (MnO2), carbone in polvere (C) e una pasta umida contenente cloruro di ammonio (NH4Cl), cloruro di zinco (ZnCl2) e acqua (H2O).
Il cloruro di ammonio e il cloruro di zinco sono sali a carattere acido, da cui il nome “cellula acida”.
La barra di grafite conduce gli elettroni persi dallo zinco al manganese, riducendo il biossido di manganese (MnO)2) al triossido di manganese (Mn2oh3), secondo la seguente semireazione:
Polo positivo - Catodo: 2 MnO2(ac) + 2 NH41+(Qui) + 2e- → 1 Mn2oh3(S) + 2NH3(g) + 1 ora2oh(1)
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La pasta umida agisce come un punto salino, consentendo la migrazione degli anioni idrossilici (OH-) dalla grafite allo zinco.
La reazione complessiva è data da:
Zn (S) + 2 MnO2(ac) + 2 NH41+(Qui) → Zn2+(Qui) + 1 Mn2oh3(S) + 2NH3(g)
Pertanto, queste batterie non sono ricaricabili poiché tutto il biossido di manganese viene convertito in triossido di manganese. Quando la batteria smette di funzionare, deve essere eliminata.
Il ddp di queste batterie è 1.5V. Tuttavia, l'ammoniaca (NH3(g)) formati al catodo possono depositarsi sulla barra di grafite, ostacolando il passaggio degli elettroni e riducendo la tensione della batteria. Per tornare al normale funzionamento è sufficiente lasciare riposare la batteria all'esterno del dispositivo, in quanto il catione di zinco (Zn2+(Qui)) che si forma all'anodo reagisce con l'ammoniaca, lasciando libera la barra di grafite.
Inoltre, può essere d'aiuto anche mettere la pila in frigorifero, poiché abbassare la temperatura favorisce la solubilità dell'ammoniaca nella pasta umida della pila.
Un altro fattore importante delle celle a secco Leclanché che dobbiamo considerare è che l'involucro di zinco può corrodersi e quindi far fuoriuscire il materiale corrosivo e danneggiare il dispositivo.. Pertanto, la cosa migliore da fare è non lasciare le batterie all'interno di dispositivi che non vengono utilizzati continuamente.
Le batterie a secco sono indicate per apparecchiature che richiedono una scarica leggera e continua, come telecomando, orologio da parete, radio portatile e giocattoli.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Pila Secca di Leclanché"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilha-seca-leclanche.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
