1. Tipos y aplicaciones de
las pilas galvánicas.

2. Tipos de pilas galvánicas.
A) Atendiendo al tipo de electrodos.
Pilas químicas: electrodos diferentes
Pilas de concentración: electrodos iguales

3. Tipos de pilas galvánicas.
B) Atendiendo a los electrólitos
Pilas con transporte: dos electrólitos
Pilas sin transporte: electrólito común

4. Tipos de pilas galvánicas.
C) Atendiendo a sus aplicaciones.
Pilas de potencia: aplicaciones prácticas
Pilas de investigación: todas las demás

5. Pilas de potencia.
1. Pilas de almacenamiento.
Sistemas cerrados cuyos componentes se incorporan
sólo en el proceso de fabricación de la pila.
Las hay de dos tipos:
Irreversibles o primarias
Reversibles o secundarias

6. Pilas de potencia.
2. Pilas de combustible.
Sistemas abiertos que funcionan consumiendo
de forma continua alguna sustancia.

7. Pilas de almacenamiento.

Pila Leclanché, o seca:
El electrolito es una mezcla
de cloruro amónico y
cloruro de zinc.
El electrodo positivo
(cátodo) es una varilla de
carbono y dióxido de
manganeso.
El electrodo negativo
(ánodo), al igual que el
recipiente es de zinc.
Produce una f.e.m. de 1,5
voltios.

8. Pilas de almacenamiento.
Pila
Leclanché: Zn(s) Zn²+, NH4+ H2(g)
Ánodo:
Zn(s) → Zn²+ + 2eCátodo: 2NH4+ + 2e- → 2NH3(g) + H2(g)
Reacción Global:
Zn(s)+2NH4+ → Zn²+ +2NH3(g)+H2(g)
Reacciones
secundarias:
2MnO2(s)+H2(g) → Mn2O3(s)+H2O
Zn²+ +4NH3(g) → [Zn(NH3)4]+2

9. Pilas de almacenamiento.
Pila
alcalina:
Zn(Hg)(s),ZnO(s) KOH(dis) Mn3O4(s),MnO2(s),C
 Ánodo: 2Zn(Hg) + 4OH- → 2ZnO(s) + 2H2O + 4eCátodo:
3MnO2(s)+2H2O+4e- → Mn3O4(s)+4OHReacción
Global:
2Zn(Hg)(s) + 3MnO2(s) → Mn3O4(s) + 2ZnO(s)

10. Pilas de almacenamiento.
Pila
reversible de Ni-Cd:
Cd Cd+2,OH- Ni(OH)2,Ni(s)
 Ánodo: Cd(s) → Cd+2 + 2eCátodo:
Ni(OH)2(s) + 2e- → Ni(s) + 2OHReacción
Global:
Cd(s) + Ni(OH)2(s) → Ni(s) + Cd+2 + 2OH-

11. Pilas de almacenamiento.
 Pila de mercurio o de botón:
 Zn(s), ZnO(s) KOH (dis) HgO(s), Hg(l), C
La pila de mercurio tiene hasta un 30% de éste. El ánodo está formado por cinc
en polvo amalgamado por un 10% de mercurio. El cátodo consiste en óxido
mercúrico en polvo al que se le añade carbón en polvo. El electrolito es KOH con
óxido de cinc disuelto, embebido en un material celulósico.
Reacciones de funcionamiento
Ánodo:
Cátodo:
Zn(s) + 2OH- → ZnO(s) + H2O +2eHgO(s) + H2O + 2e- → Hg(l) + 2OH-
Reacción global:
Zn(s) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l)

12. Pilas de almacenamiento.
Pila de mercurio o de botón:

13. Pilas de almacenamiento.
 Pila de litio (con cátodo sólido):
Li(s) Li+ LiMnO2(s)
E = 2.7 V
Reacciones de funcionamiento
Ánodo:
Cátodo:
Li(s) → Li+ + eMnO2(s) + Li+ + e- → LiMnO2(s)
Reacción global:
Li(s) + MnO2(s) → LiMnO2(s)

14. Pilas de almacenamiento.
 Pila de ión litio:

16. Pilas de almacenamiento.
Pilas
de ácido-plomo:
Pb(s), PbSO4(s) SO4H2 (dis) PbSO4(s), PbO2(s)
Inventada en 1859 por Gaston Planté. Es una batería
compuesta de entre tres a seis pilas en serie, cada una con
una f.e.m. de 2 voltios.
Ánodo:
Cátodo:
Reacción
Pb(s) + SO4-2 → PbSO4(s) + 2ePbO2(s) + SO4-2 + 4H+ → PbSO4(s) + H2O
Global:
Pb(s) + PbO2(s) + 2SO4-2 + 4H+ → 2PbSO4(s) + 2H2O

17. Pilas de almacenamiento.

18. Pilas de combustible.
A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de
combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona
mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados
desde fuera de la pila.
Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se
inyecta el combustible —comúnmente hidrógeno, amoníaco
o hidracina— y un cátodo en el que se introduce un oxidante
—normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una
pila de combustible están separados por un electrolito iónico
conductor.

19. Pilas de combustible.
Pila
de Bacon (pila de combustible alcalina):
H2(g) KOH (dis) O2(g)
Eo = 1.23 voltios.
Ánodo:
2H2(g) + 4OH- → 4H2O(l) + 4e-
Cátodo:
O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-
Reacción
Global:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

20. Pilas de combustible.
Pila
de combustible ácida
H2(g) H+ (dis) O2(g)
Eo = 1.23 voltios.
Ánodo:
2H2(g) → 4H+ + 4e-
Cátodo:
O2(g) + 4H+ + 4e- → 2H2O(l)
Reacción
Global:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

21. Pilas de combustible.
Pila
de combustible ácida

22. Contaminación de las pilas
El 35 por ciento de la contaminación por
mercurio es ocasionada por las baterías que se
incineran con la basura doméstica.
Un nivel alto de mercurio en la sangre provoca
cambios de personalidad, pérdida de visión,
sordera, problemas en los riñones y pulmones.
Es altamente peligroso para las mujeres
embarazadas.

23. Contaminación de las pilas
La mayoría de las pilas y baterías recargables,
actualmente carecen de mercurio. Sin embargo contienen
níquel y cadmio, dos metales pesados tóxicos.
El cadmio es cancerígeno, causa trastornos en el aparato
digestivo y produce lesiones en los pulmones. Se acumula
en los riñones. El cadmio en el ambiente no se degrada,
por lo que una vez en la cadena alimenticia permanecen
en el organismo indefinidamente.
El níquel prodece reacciones alérgicas e incluso ataques
de asma.Ciertos compuestos del níquel son carcinógenos
para los seres humanos.

24. Contaminación de las pilas
El óxido de manganeso contenido en las pilas salinas y
alcalinas (el 76% del consumo histórico mundial) es el
contaminante que en mayor volumen se ha liberado al
medio ambiente.
La exposición a niveles de manganeso muy altos durante
largo tiempo ocasiona perturbaciones mentales y
emocionales, y provoca movimientos lentos y faltos de
coordinación.

25. Consejos para reducir la
contaminación de las pilas
• Evitar comprar objetos que funcionen a pila o batería y
que no nos hagan falta.
• No tirar las pilas en la basura de nuestra casa, al inodoro
o al río, pues tienen un altísimo poder de contaminación
en el agua (algunos de sus componentes entran
fácilmente en la cadena alimenticia)
• No abrir las pilas, pues contienen metales y ácidos que
contaminan el ambiente.

26. Consejos para reducir la
contaminación de las pilas
• No quemar las pilas y baterías al fuego, por que
desprenden gases tóxicos.
• No mezclar pilas y baterías nuevas con viejas.
• No guardemos las pilas en el refrigerador o calentarlas
en el horno, pues puede contaminar los alimentos.
• Retiremos las pilas de los artefactos si no los vamos a
utilizar.

27. Consejos para reducir la
contaminación de las pilas
• Evitar las pilas botón de mercurio y utilizar las de litio.
• Aprovechar pilas recargables, ya que tienen la ventaja de
poder reutilizarse más de 500 veces, lo que supone un
importante ahorro económico y una significativa disminución
del vertido de pilas al medio ambiente.
• Cuando vayas a comprar una calculadora o un reloj,
recuerda que existen los de energía solar y relojes que
funcionan con nuestro pulso.