Questões sobre pilhas e geração de corrente elétrica

Pilhas e baterias são amplamente utilizadas em nosso cotidiano como fonte de energia, em diversos aparelhos eletrônicos, facilitando nossa vida.

As pilhas são dispositivos usados para produção de corrente elétrica a partir de reações entre seus componentes. O diagrama a seguir apresenta os valores de potencial padrão de redução de algumas semi-reações:

Pilhas são dispositivos que produzem corrente elétrica, explorando as diferentes capacidades das espécies de perderem ou de ganharem elétrons. A figura abaixo mostra a montagem de uma dessas pilhas:

A seguir, estão representadas algumas semirreações e seus respectivos potenciais de redução, a 25º C:

Aℓ³⁺ (aq) + 3e-^-→ Aℓ (s) E^o = -1,66 V

Ni²⁺ (aq) + 2e^--→ Ni (s) E^o= -0,25 V

Mg⁺² (aq) + 2e^--→ Mg (s) E^o= -2,37 V

Fe⁺² (aq) + 2e^--→ Fe (s) E^o = -0,44 V

Os aparelhos eletro eletrônicos evoluíram muito nos últimos anos, passando a utilizar baterias recarregáveis em lugar das pilhas. Os diferentes materiais que constituem estas baterias conseguem acumular eletricidade por um tempo maior que as pilhas comuns, podendo ser reutilizadas centenas e até milhares de vezes.

Mas as pilhas comuns ainda são fabricadas em larga escala, para uso em aparelhos com baixo consumo de energia e em locais onde a rede de distribuição de energia elétrica ainda não alcança.

Abaixo um exemplo de reação que ocorre em uma pilha do tipo comum:

Zn + 2MnO₂ + 2NH₄ ⁺→ Zn₂⁺ + 2MnO(OH) + 2NH₃

A Eletroquímica estuda não só as reações de oxidação e redução, que produzem correntes elétricas, como também as de eletrólise, que ocorrem por intermédio do fornecimento de corrente elétrica. Essas reações acontecem pelas trocas de elétrons entre os átomos e os íons e estão muito presentes no nosso dia a dia, sobretudo em pilhas e em baterias utilizadas em aparelhos eletrônicos, tais como: celular; controle remoto; lanterna; filmadora; calculadora; brinquedo eletrônico; rádio à pilha; computador; entre outros.