Pila Leclanché para niños
La pila Leclanché o celda Leclanché es un tipo de pila eléctrica que fue creada y patentada por el científico Georges Leclanché en el año 1866. Esta pila fue muy importante porque sentó las bases para las baterías que usamos hoy en día.
La pila Leclanché original usaba una mezcla de sustancias para producir electricidad. Tenía una solución conductora llamada electrolito (que era cloruro de amonio), un polo positivo (llamado cátodo) hecho de carbono, un material especial para ayudar a la reacción (llamado despolarizador) de dióxido de manganeso, y un polo negativo (llamado ánodo) de zinc.
Esta pila fue una versión mejorada de otras baterías de su tiempo. Su diseño fue tan bueno que muchos otros inventores lo copiaron. La forma en que funcionaba esta pila, su "química", se usó más tarde para crear las pilas secas que son comunes hoy en día.
Contenido
¿Cómo funcionaba la pila Leclanché original?
La celda de vasija porosa
En el primer diseño de la pila Leclanché, el dióxido de manganeso, que ayudaba a que la pila funcionara bien, estaba dentro de un recipiente especial con muchos agujeros pequeños, llamado vasija porosa. En el centro de esta vasija se colocaba una barra de carbono, que actuaba como el polo positivo (cátodo).
El polo negativo (ánodo) era una barra de zinc. Esta barra de zinc y la vasija porosa se sumergían en una solución de cloruro de amonio. Esta solución líquida era el electrolito. El electrolito pasaba a través de los pequeños agujeros de la vasija porosa para tocar el carbono y así permitir que la electricidad fluyera.
La celda de bloques de aglomerado
En 1871, Georges Leclanché mejoró su diseño. Decidió no usar más la vasija porosa. En su lugar, usó dos "bloques de aglomerado". Estos bloques se pegaban a la placa de carbono con bandas de goma.
Los bloques de aglomerado se hacían mezclando dióxido de manganeso con otros materiales que lo unían, y luego se prensaban para darles forma. Esta mejora hizo que la pila fuera más fácil de fabricar.
La celda de saco
Más tarde, se creó otra versión donde la vasija porosa fue reemplazada por una envoltura hecha de tela de saco o arpillera. Además, la barra de zinc se cambió por un cilindro de zinc. Esto hizo que el zinc tuviera una superficie más grande para reaccionar.
Esta versión de la pila Leclanché tenía una menor resistencia eléctrica interna. Esto significaba que la electricidad podía fluir más fácilmente que en los diseños anteriores.
¿Cómo produce electricidad la pila Leclanché?
La química detrás de la pila
La electricidad en una pila Leclanché se produce gracias a una serie de reacciones químicas. Todo empieza en el polo negativo (ánodo) de zinc. Los átomos de zinc pierden dos de sus electrones y se convierten en iones de zinc con carga positiva (Zn2+).
Estos iones de zinc se disuelven en el electrolito, dejando sus electrones en la superficie del zinc. Esto hace que el ánodo de zinc tenga una carga más negativa que el polo positivo (cátodo).
Cuando conectamos la pila a un circuito eléctrico, los electrones que se quedaron en el zinc viajan a través del circuito hasta la barra de carbono (el cátodo). Este movimiento de electrones es lo que conocemos como corriente eléctrica. Esta corriente es la que podemos usar para encender una bombilla o hacer funcionar un aparato.
Cuando los electrones llegan a la barra de carbono, se unen con el dióxido de manganeso y el agua. Esta reacción produce óxido de manganeso y iones hidróxido. Al mismo tiempo, los iones hidróxido reaccionan con los iones de amonio del electrolito para formar amoníaco y agua.
La reacción química general se puede escribir así: Zn(s) + 2 MnO2 (s) + 2 NH4Cl(aq) → ZnCl2 (aq) + Mn2O3 (s) + 2 NH3 (aq) + H2O
¿Para qué se usaba la pila Leclanché?
La pila Leclanché producía una fuerza electromotriz (que es como la "presión" que empuja la electricidad) de aproximadamente 1.5 voltios. Al principio, su resistencia era un poco alta, especialmente en el diseño original.
Esta pila se usó mucho en los primeros días de la telegrafía, que era una forma de enviar mensajes a larga distancia. También se usaba para sistemas de señalización, timbres eléctricos y otras aplicaciones donde se necesitaba electricidad de forma intermitente. Era muy útil porque no requería mucho mantenimiento.
La pila Leclanché, también conocida como "celda húmeda", fue la base para el desarrollo de las pilas secas de zinc-carbono modernas, que son muy comunes hoy en día en muchos aparatos electrónicos.
Galería de imágenes
-
Una ilustración de 1919 de una pila o celda Leclanché.
-
Otro diseño de la pila Leclanché, el elemento o celda Leclanché-Barbier, con el electrodo de zinc en el centro de un bloque de aglomerado que contenía el dióxido de manganeso.
Véase también
En inglés: Leclanché cell Facts for Kids
- Historia de la pila
- Pila de Volta
- Pila de Bunsen
