Pilha Seca de Leclanché

As pilhas comuns são chamadas de pilhas de Leclanché em homenagem ao seu inventor, o químico francês George Leclanché (1839-1882).

George Leclanché (1839-1882)

Leclanché criou esse tipo de pilha no ano de 1866. Ela é chamada também de pilha seca porque até então só existiam pilhas que usavam soluções aquosas, como a Pilha de Daniell.

 Outras duas denominações que esse tipo de pilha recebe devido a sua constituição é pilha ácida ou pilha de zinco-carbono. Ela é basicamente formada por um envoltório de zinco separado das demais espécies químicas que compõem a pilha por meio de um papel poroso.

Esse zinco corresponde ao polo negativo da pilha ou ânodo, pois ele se oxida, perdendo dois elétrons, segundo a semirreação abaixo:

Polo Negativo – Ânodo: Zn _(s) → Zn²⁺ _(aq) + 2 e^-

Essa pilha também possui um polo positivo, o cátodo, que é uma barra de grafita instalada no meio da pilha envolvida por dióxido de manganês (MnO₂), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida contendo cloreto de amônio (NH₄Cl), cloreto de zinco (ZnCl₂) e água (H₂O).

O cloreto de amônio e o cloreto de zinco são sais de caráter ácido, por isso, o nome “pilha ácida”.

A barra de grafita conduz os elétrons perdidos pelo zinco até o manganês, ocorrendo a redução do dióxido de manganês (MnO₂) a trióxido de manganês (Mn₂O₃), segundo a semirreação a seguir:

Polo positivo – Cátodo: 2 MnO_2(aq) + 2 NH₄ ¹⁺ _(aq)  + 2e^-  → 1 Mn₂O_{3  (s)} + 2NH_3(g) + 1 H₂O_(l)

A pasta úmida faz o papel de ponto salina, permitindo a migração dos ânions hidroxila (OH^-) da grafita para o zinco.

A reação global é dada por:

Zn _(s) + 2 MnO_2(aq) + 2 NH₄ ¹⁺ _(aq) → Zn²⁺ _(aq) + 1 Mn₂O_{3  (s)} + 2NH_3(g)

Desse modo, essas pilhas não são recarregáveis, uma vez que todo o dióxido de manganês é convertido em trióxido de manganês.  Quando a pilha para de funcionar, ela deve ser descartada.

A ddp dessas pilhas é de 1,5V. No entanto, a amônia (NH_3(g)) formada no cátodo pode se depositar sobre a barra de grafita, dificultando a passagem dos elétrons e diminuindo a voltagem da pilha. Para voltar ao funcionamento normal, basta deixar a pilha em repouso fora do aparelho, pois o cátion zinco (Zn²⁺ _(aq)) formado no ânodo reage com a amônia, deixando a barra de grafita livre.

Além disso, colocar a pilha na geladeira também pode ajudar, pois a diminuição da temperatura favorece a solubilidade da amônia na pasta úmida da pilha.

Outro fator importante a respeito das pilhas secas de Leclanché que devemos considerar é que o envoltório de zinco pode ser corroído e, com isso, pode vazar o material corrosivo e danificar o aparelho. Assim, o melhor a fazer é não deixar as pilhas dentro de aparelhos que não são continuamente usados.

As pilhas secas são indicadas paraequipamentos que requerem descargas leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química