Tanto as pilhas como as baterias são dispositivos nos quais uma reação de oxirredução transforma energia química em energia elétrica.
O processo de funcionamento das duas é espontâneo e tem o mesmo princípio químico: a transferência de elétrons entre um metal que tem a tendência de doar elétrons (eletrodo negativo – ânodo) por meio de um fio condutor para um metal que tem a tendência de receber elétrons (eletrodo positivo - cátodo).
Porém, a diferença entre esses dois dispositivos está no fato de que uma pilha é formada apenas por um eletrólito (solução condutora de íons também denominada de ponte salina) e dois eletrodos, enquanto a bateria é formada por várias pilhas ligadas em série ou em paralelo.
Devido a isso, as baterias produzem uma corrente elétrica muito mais forte.
Por exemplo, uma das pilhas mais comuns atualmente é a pilha seca ácida, também conhecida como pilha de Leclanché, pois foi inventada por esse engenheiro francês em 1860.
Ela é formada basicamente por um envoltório de zinco (que é o ânodo da pilha) e uma barra de grafita (cátodo) envolvida por uma pasta que contém várias espécies químicas, que funciona como a ponte salina. Entre as espécies químicas que envolvem a barra de grafita está o cloreto de amônio (NH4Cl), que é um sal de caráter ácido e, portanto, quando ele se hidrolisa, torna o meio ácido.
Veja que ela possui apenas os dois eletrodos de zinco e grafite e um eletrólito, que é a pasta:
Agora vejamos um exemplo de bateria: a bateria de chumbo usada em automóveis. Como a imagem abaixo mostra, essa bateria é composta por 6 pilhas. Visto que cada uma das pilhas que a compõe possui uma força eletromotriz igual a 2 volts, a bateria de automóvel produz 12 V no total.
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O ânodo dessa pilha, isto é, o eletrodo que se oxida e perde elétrons, é o eletrodo de chumbo (Pb). Já o cátodo, polo positivo que se reduz e recebe elétrons, é o óxido de chumbo IV (PbO2). As placas de Pb são ligadas ao conector negativo e as placas de chumbo revestidas de PbO2 são ligadas ao conector positivo. Elas são colocadas de modo intercalado, separadas por um papelão ou plásticos, e todas são mergulhadas numa solução de ácido sulfúrico (H2SO4).
Para saber mais a respeito desse tipo de bateria, leia o texto Baterias de chumbo usadas nos automóveis.
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