Pile alcaline: reazioni

Le reazioni nelle pile alcaline

Le pile alcaline sono state sviluppate negli anni ’50 del secolo scorso per risolvere i problemi delle pile zinco-carbonio e sono state inventate da Lewis Urry, un ingegnere canadese.

Questi tipi di pile utilizzano elettroliti alcalini come l’idrossido di potassio. Nelle pile alcaline, lo zinco costituisce l’anodo, mentre il manganese (IV) costituisce il catodo.

Durante il funzionamento, lo zinco e il MnO2 vengono consumati, mentre la concentrazione di KOH rimane costante nel tempo poiché viene sia utilizzata che prodotta durante la reazione.

La presenza dell’idrossido di potassio è fondamentale perché non si producono gas durante il funzionamento e non si verificano cadute di tensione, che rimane costante nel tempo anche sotto carichi consistenti.

Le semireazioni che si verificano sono le seguenti:
Anodo: Zn(s) + 2 OH-(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2 e- E° = + 1.28 V
Catodo: 2 MnO2(s) + H2O(l) + 2 e- → Mn2O3(s) + 2 OH-(aq) E° = + 0.15 V

La reazione complessiva è: Zn(s) + 2 MnO2(s) → ZnO(s) + Mn2O3(s) con un potenziale di + 1.43 V.

Le pile alcaline hanno una maggiore densità di energia rispetto ad altri tipi di pile, il che significa che durano più a lungo a parità di energia fornita. Possono anche essere conservate a lungo senza perdere energia, con solo il 5% di perdita annuale se non utilizzate. Tuttavia, il loro svantaggio risiede nel costo più elevato rispetto ad altri tipi di pile. Le macchine fotografiche e le telecamere digitali ad alta corrente sono alcune delle apparecchiature che utilizzano pile alcaline per la loro maggiore durata.

Sullo stesso argomento

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

August Kekulé: Un Viaggio Rivoluzionario nella Struttura Molecolare

August Kekulé è un chimico tedesco nato nel 1829, noto soprattutto per aver gettato le basi per la teoria strutturale in chimica organica. Appartenente...

Leggi anche

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

Selezione di un Riferimento Primario per le Analisi di Laboratorio

La scelta dello standard primario costituisce il punto di partenza per l’accuratezza di una titolazione. Le titolazioni consentono di conoscere la concentrazione di un...

Metodi alternativi per la determinazione di composti: una guida dettagliata

Gli standard secondari sono sostanze chimiche utilizzate in chimica analitica per determinazioni volumetriche che vengono standardizzate tramite l'uso di uno standard primario. Quindi, gli...