O que tem dentro de uma pilha?

A pilha é um dispositivo muito utilizado em equipamentos eletrônicos, entretanto, muita gente tem dúvidas sobre o que tem dentro de uma pilha. Pensando nisso, separamos um artigo completo sobre como funciona uma pilha. Então, vamos lá pessoal!

O que é uma pilha?

Pilhas são dispositivos capazes de produzir corrente elétrica (energia elétrica) a partir de reações de oxidação e redução de componentes metálicos presentes em sua estrutura.

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Vale dizer que a oxidação é a capacidade que um material apresenta de perder elétrons e a redução é a capacidade que um material apresenta de ganhar elétrons.

Assim, em uma pilha, como os elétrons partem de um componente e chegam até outro, forma-se uma corrente elétrica, que é capaz de fazer funcionar diversos dispositivos eletrônicos.

Funcionamento de uma pilha

Para explicar o funcionamento de uma pilha, vamos utilizar uma das primeiras pilhas construídas, a pilha de Daniell.

Veja na imagem o esquema de construção de uma pilha.

Esquema de construção de uma pilha.

Na pilha de Daniell, temos um ânodo de zinco (formado por uma placa) imerso em uma solução formada por água e sulfato de zinco (ZnSO4).

A placa de zinco, ao sofrer oxidação, libera elétrons, formando o cátion Zn+2, que permanece na solução. Com isso, a placa tem seu tamanho diminuído e a solução fica com excesso de cátions.

Temos também um cátodo de cobre (formado por uma placa) imerso em uma solução formada por água e sulfato de cobre (CuSO4).

Na solução, existem cátions cobre (Cu+2), os quais, ao receber os elétrons vindos do ânodo, transformam-se em cobre sólido (Cu) e aderem-se à placa.

Com isso, a placa tem seu tamanho aumentado e a solução fica com deficiência de cátions.

Uma ponte salina, formada por uma solução de água e cloreto de potássio (KCl), que possui cátions potássio (K+) e ânions cloreto (Cl-).

Durante o funcionamento da pilha, cátions da ponte salina deslocam-se para a solução do cátodo, e os ânions da ponte salina deslocam-se para a solução do ânodo.

Um fio condutor conecta o ânodo ao cátodo permitindo a passagem de uma corrente elétrica.

Componentes de uma pilha qualquer

Confira abaixo os principais componentes da pilha:

• Anodo: é o polo da pilha que sofre o processo de oxidação, ou seja, aquele que perde os elétrons
• Cátodo: é o polo da pilha que sofre o processo de redução, ou seja, aquele que recebe os elétrons. Geralmente, apresenta uma mistura pastosa com íons capazes de sofrer redução
• Condutor de elétrons: é o material por onde os elétrons percorrem o caminho do ânodo até o cátodo

Principais pilhas

Veja a seguir os principais exemplos de pilhas existentes no mercado!

Pilha comum (pilha de Leclanché)

A pilha de Leclanché foi a primeira pilha desenvolvida sem a presença de soluções.

Trata-se de uma pilha capaz de produzir uma diferença de potencial em torno de 1,5V e apresenta os seguintes componentes:

• Anodo: formado por uma placa de zinco metálico
• Cátodo: formado por uma pasta com dióxido de manganês (MnO2), cloreto de amônio (NH4Cl), água e amido

Trata-se de uma pilha muito utilizada em brinquedos e dispositivos eletrônicos gerais, com controle remoto e lanterna.

Pilha alcalina

A pilha alcalina apresenta o mesmo padrão de estrutura da pilha comum, o diferencial está na composição do ânodo e do cátodo.

É capaz de produzir uma tensão em torno de 1,5V e apresenta os seguintes componentes:

• Anodo: geralmente formado por uma placa de zinco, cádmio e outros metais
• Cátodo: formado também por uma mistura pastosa com óxidos de alguns metais, mas com a presença de cloreto de potássio (Kcl) em vez do cloreto de amônio

Essa pilha apresenta as mesmas aplicações de uma pilha comum.

Pilha de lítio e iodo

A pilha de lítio é uma capaz de produzir uma tensão em torno de 2,8 V e apresenta os seguintes componentes:

• Anodo: formado por uma placa de lítio
• Cátodo: formado por um complexo de iodo

Essa pilha é utilizada em aparelhos de marca-passo, por exemplo.

Pilha de mercúrio e zinco

A pilha de mercúrio e zinco é capaz de produzir uma diferença de potencial em torno de 1,35V e apresenta os seguintes componentes:

• Anodo: formado por uma placa de zinco
• Cátodo: formado por uma pasta com óxido de mercúrio (HgO)

Essa pilha é muito utilizada em relógios e calculadoras, por exemplo.

Pilha recarregável

Apesar da estrutura interna parecida, as pilhas recarregáveis contam com a grande vantagem de serem utilizadas por diversos ciclos para a mesma atividade.

O que muda dentro delas é a composição química. Como vimos, uma pilha comum consegue provocar uma reação química irreversível, dispersando seus elétrons para o cátodo, e então transmitindo descarga elétrica via eletrólito. Na pilha recarregável, o processo é reversível!

Se você deseja aprender como escolher a pilha certa, recomendamos que assista o vídeo abaixo!

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Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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