Pilas Solares y Ejemplo de Pila Voltaica

PILAS SOLARES

Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión fotoeléctrica. Cuando la luz incide contra el cristal de silicio, los electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta, allí se recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo a bordo.

PILA VOLTAICA

Una pila voltaica aprovecha la electricidad de una reacción química espontánea para encender una bombilla. Las tiras de zinc y cobre, dentro de disoluciones de ácido sulfúrico diluido, y sulfato de cobre respectivamente, actúan como electrodos. El puente salino (en este caso cloruro de potasio) permite a los electrones fluir entre las cubetas sin que se mezclen las disoluciones. Cuando el circuito entre los dos sistemas se completa, la reacción genera una corriente eléctrica. Obsérvese que la tira de zinc se consume (oxidación) y la tira desaparece, la tira de cobre crece al reaccionar los electrones con la disolución de sulfato de cobre para producir meta adicional (reducción). Si se sustituye la bombilla por una batería la reacción se invertirá, creando una célula electrolítica.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ;)

• http://www.unesa.net/unesa/html/programaeducativo/actividadeselviaje/actividad5.htm
• Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2005. © 1993-2004 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
• http://www.monografias.com/trabajos25/pilas/pilas.shtml
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• www.educared.net/concurso/586/otraspilas.htm
• www.lions.org.br/circle/articulos/pilapilas.htm
• www.ideal.es/waste
• www.nezit.com.arg/

Pila Primaria y Secundaria

PILAS PRIMARIAS
La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico francés Georges Leclanché en la década de 1860. El electrolito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de zinc. El electrodo negativo de zinc, igual que el recipiente de la pila, y el electrodo positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1.5 V. Otra pila primaria utilizada es la pila de zinc-oxido de mercurio. Conocida normalmente como batería de mercurio. El electrodo negativo es de zinc, el electrodo positivo es de óxido de mercurio y el electrolito es una disolución de hidróxido de potasio. La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde afuera.

PILAS SECUNDARIAS

Pilas secundarias o acumulador, puede recargarse invirtiéndose la reacción química, fue inventada en 1859 por el físico francés Gastón Planté. La pila de Planté era una batería de plomo y acido, y es la más utilizada en la actualidad. Esta batería tiene de 3 a 6 pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones, aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir energía eléctrica suficiente para arrancar un motor.

PbO₂ + 2H₂SO₄ + 2^e- = H₂0 + PbSO₄ + SO₄^-2

Pb^- + SO₄-2 = PbSO₄ + 2e^-

El electrolito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo es de plomo y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones de sulfato del electrolito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química. El dióxido de plomo reacciona con los iones de hidrogeno del electrolito y con los electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrolito produciendo nuevamente sulfato de plomo. Un acumulador de plomo y acido se agota por el ácido sulfúrico se transforma gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas descritas se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su estado original. Una batería de plomo y acido tiene una vida útil de unos 4 años. Otro pila secundaria utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro. Ideada por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio de funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo. Pero aquí el electrodo negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrolito es una disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la desventaja de desprender gas hidrogeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente en la industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos 10 años aproximadamente. Otra pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería de cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio, su vida es de 25 años aproximadamente.