CIÊNCIA – PILHAS e BATERIAS

Pilhas e baterias - Introdução

As baterias estão em todos os lugares,  carros, computadores, laptops, MP3 players e telefones celulares. Uma bateria é essencialmente uma lata cheia de químicos que produz elétrons. As reações químicas que produzem elétrons são chamadas de reações eletroquímicas. Neste artigo, aprenderemos tudo sobre baterias, desde o conceito básico de funcionamento, a verdadeira química que acontece dentro delas e o que o futuro reserva para as baterias e as possíveis fontes de energia que poderiam substituí-las.

Se você examinar qualquer bateria, notará que ela tem 2 terminais. Um terminal está marcado (+), ou positivo, enquanto o outro terminal está marcado (-), ou negativo. Em uma bateria tipo AA, C ou D (baterias normais de lanternas), as pontas das baterias são os terminais. Em uma bateria grande de carro, existem 2 terminais de chumbo.

Elétrons se agrupam no terminal negativo da bateria. Se você conectar um fio entre os terminais positivo e negativo, os elétrons fluirão do terminal negativo para o terminal positivo o mais rápido que eles puderem. (Descarregar a bateria muito rápido pode ser perigoso, especialmente com baterias grandes, então não o faça). Normalmente, você conecta algum tipo de carga para a bateria usando um fio. Esta carga pode ser algo como uma lâmpada, um motor ou um circuito eletrônico, como um rádio.

Dentro da bateria, uma reação química produz os elétrons. A velocidade da produção de elétrons por esta reação química (a resistência interna da bateria) controla quantos elétrons podem fluir entre os terminais. Os elétrons fluem da bateria para dentro do fio e passam do terminal negativo para o terminal positivo para que a reação química aconteça. Esta é a razão pela qual a bateria pode ficar em uma prateleira por um ano e ainda estar cheia de energia. Uma vez conectado o fio, a reação começa.

A primeira bateria foi criada por Alessandro Volta em 1800. Para criar essa bateria, ele fez uma pilha de camadas alternadas de zinco, papel mata-borrão ensopado em água salgada e prata, desse jeito:

Este arranjo ficou conhecido como uma pilha voltaica. As camadas de cima e de baixo da pilha precisam ser de metais diferentes, como mostrado. Se você conectar um fio em cima e um embaixo da pilha, poderá medir a voltagem e a corrente geradas. A pilha pode ser sobreposta quantas vezes for preciso para obter a voltagem desejada.

No século 19, antes da invenção do gerador elétrico (o gerador não foi inventado e aperfeiçoado até 1870), a Célula de Daniell, que é conhecida por outros 3 nomes: "célula de Crowfoot" por causa do formato típico do zinco, "célula de gravidade" por que a gravidade mantém os 2 sulfatos separados e "célula molhada", oposta à "célula seca" moderna, porque usa líquidos para os eletrólitos, era extremamente comum para o funcionamento dos telégrafos e das campainhas das portas. A célula de Daniell consiste de placas de cobre e zinco e sulfatos de cobre e zinco.

Para fazer a célula de Daniell, a placa de cobre é colocada no fundo de uma jarra de vidro. A solução de sulfato de cobre é colocada sobre a placa até a metade da jarra. Uma placa de zinco é então pendurada na jarra - como mostrado - e uma solução de sulfato de zinco é colocada cuidadosamente na jarra. O sulfato de cobre é mais denso que o sulfato de zinco, então o sulfato de zinco "flutua" sobre o sulfato de cobre. Obviamente, este arranjo não funciona bem em uma lanterna, mas funciona bem para aplicações fixas. Se você tiver acesso a sulfato de zinco e sulfato de cobre, pode tentar fazer a sua própria célula de Daniell.

http://casa.hsw.uol.com.br/baterias.htm
antromsil – 09/07/10 –17:20