REACCIONS REDOX EN UNA PILA ALCALINA

LES REACCIONS REDOX IMPLICADES EN UNA PILA ALCALINA.

Les piles alcalines, o també anomenades de tipus Mallory, són probablement les més utilitzades en l’actualitat, a pesar que estan sent desplaçades en molts aparells electrònics (telèfons mòbils, cambres, reproductors de música i vídeo…) per les bateries recarregables. Qui no recorda al conillet de Duracell i al conegut eslògan “i duren, i duren, i duren…”?

Doncs bé, una pila alcalina es fonamenta en la reacció d’oxidació reducció que es dóna entre el zinc metàl·lic i el diòxid de manganés al mig bàsic (d’ací el nom d’alcalina). Com a electròlit conté hidròxid de potassi, KOH, que és el que aporta el medi bàsic requerit per la reacció i la migració de la qual evita la polarització de la pila (recorda que era necessari un electròlit dins del pont salí per al funcionament de qualsevol cel·la electroquímica).

En l’ànode, és a dir, en l’elèctrode de polaritat negativa, es produïx l’oxidació del Zn polvoritzat, mentre que en el càtode, és a dir, en l’elèctrode de polaritat positiva, es produïx la reducció de l’òxid de manganés (IV), MnO₂, (que actua com a oxidant) per a donar òxid de manganés (III), Mn₂O₃. Les semirreacciones que es produïxen són les següents:

Com veus, són unes semirreacciones més complicades que les que hem vist en l’ajust de reaccions d’oxidació-reducció del temari. Ni tan sols les semirreacciones indicades descriuen per complet el procés real, són una simplificació del mateix, que transcorre en diverses etapes amb formació de distints compostos intermedis. A més, les semirreacciones no transcorren, com hem vist, en dissolució. En una pila alcalina, l’ànode està format per zinc polvoritzat, i el càtode és una barra d’acer rodejada d’una pasta espessa i negrosa de MnO₂, KOH i aigua.

Es produïxen multitud de reaccions paral·leles en funció de les condicions de l’entorn. Per exemple, la reacció de producció d’hidrogen. Has vist alguna vegada una pila alcalina inflada com un globus, com a punt d’explotar?. Es deu a la següent reacció secundària:

que produïx hidrogen gasós i la fa inflar-se.

El procés global d’una pila alcalina es pot escriure com:

Ací tens una fotografia on es mostren l’ànode (la carcassa exterior) i el càtode (el cilindre central):