Go back to the list of Online Dictionaries

Diccionari de química (històric complet)

Presentation

Basic search

Advanced search

  • ca  pila, n f
  • ca  pila elèctrica, n f sin. compl.
  • ca  pila galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila voltaica, n f sin. compl.
  • es  pila
  • es  pila eléctrica
  • en  battery
  • en  cell
  • en  electric cell

Metal·lúrgia

Definition
Generador electroquímic que produeix una tensió contínua per acció d'una reacció química, tensió que va decreixent a mesura que la pila es va consumint. Essencialment es compon d'un electròlit i dos elèctrodes (positiu i negatiu), que constitueixen un parell voltaic; a més, hi ha el despolaritzador. Vegeu també ^cel·la electroquímica^.
  • ca  pila, n f
  • ca  cel·la galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila elèctrica, n f sin. compl.
  • ca  pila galvànica, n f sin. compl.
  • ca  pila voltaica, n f sin. compl.
  • es  celda galvánica
  • es  pila galvánica
  • en  galvanic cell

Electroquímica

Definition
Cel·la electroquímica capaç de produir energia elèctrica en tancar el circuit a través d'una resistència externa. L'energia elèctrica es produeix directament a partir de l'energia de la reacció química associada a la pila. Es representa les piles galvàniques mitjançant un diagrama en què es tenen en compte els convenis següents: l'ànode s'escriu a l'esquerra i el càtode, a la dreta, amb cada elèctrode descrit per la seva notació i els dos terminals dels mateix metall; la separació entre fases s'indica per una línia vertical (|); una paret porosa de separació entre dos líquids miscibles es designa per una línia vertical discontínua o de punts (); un pont salí se simbolitza per dues línies verticals(||) o dues línies verticals discontínues (); dues espècies presents en la mateixa fase se separen per una coma (,). Un exemple de pila galvànica ve donat pel diagrama PtE | H2 | HCl(aq) | AgCl | Ag | PtD, on els subíndexs del Pt indiquen esquerra i dreta, respectivament, com es mostra a la figura. A efectes pràctics es pot emprar terminals de Cu units al PtE i a la plata, perquè les diferències de potencial d'ambdós contactes metàl·lics són insignificants. Això fa que la pila anterior es representi normalment sense el PtD i, en general, no se sol indicar quins són els terminals metàl·lics a part del metall propi dels elèctrodes. En circuit obert cada elèctrode està en equilibri electroquímic. La semireacció de reducció és AgCl(s) + e(PtD) Ag + Cl(aq) i la d'oxidació 1/2 H2(g) H+(aq) + e(PtE), sense que hi hagi cap reacció química neta. La reacció electroquímica en equilibri de la pila és AgCl(s) +1/2 H2(g) + e(PtD) Cl(aq) + H+(aq) + Ag + e(PtE), i es pot aplicar l'equació de Nernst per a determinar la seva fem, on es pren les activitats de les espècies químiques iguals a les que s'han preparat en fer la pila, perquè la seva anàlisi química no detecta cap canvi composicional quan s'assoleix l'equilibri electroquímic. En tancar el circuit connectant els seus terminals a una resistència externa R, resulta que el potencial de cel·la és positiu perquè el potencial intern del terminal PtD és més gran que el del PtE, i els electrons procedents de l'oxidació de l'hidrogen en l'ànode passen al càtode pel circuit exterior a la pila, on redueixen el AgCl. La semireacció de reducció és AgCl(s) + e Ag + Cl(aq) i la d'oxidació 1/2 H2(g) H+(aq) + e, i la suma d'ambdues dóna la reacció química associada a la pila AgCl(s) + 1/2 H2(g) Ag + Cl(aq) + H+(aq). En aquestes condicions, circula un corrent a través de l'electròlit on l'ió H+ és transportat cap al càtode i l'ió Cl, cap a l'ànode, hi ha una caiguda òhmica en la dissolució, i el potencial de l'ànode augmenta i el del càtode disminueix, cosa que fa que el potencial de cel·la sigui menor que la fem en circuit obert. El sistema ja no està en equilibri i per tant no es pot aplicar l'equació de Nernst. Atès que la pila genera un corrent pel circuit exterior que va des del càtode fins a l'ànode (els electrons ho fan en sentit contrari), el càtode serà l'elèctrode de polaritat positiva i l'ànode, el de polaritat negativa. Les piles galvàniques poden estar constituïdes per elèctrodes de naturalesa diferent o bé per elèctrodes iguals amb diferents concentracions de les espècies químiques, i poden presentar unions líquides. Vegeu també ^pila química^, ^pila de concentració^ i ^pila amb transport^.

Note

  • Imatges_electroquímica 051 (esquemes de la pila PtE| H2| HCl(aq)| AgCl| Ag en circuit obert (a l'esquerra) i en circuit tancat a través d'una resistència externa R (a la dreta). A la part inferior es representen els corresponents canvis de potencial eléctric en funció de la distància entre elèctrodes (per als símbols, vegeu ^potencial de cel·la^))
  • ca  pila irreversible, n f
  • es  pila irreversible
  • en  irreversible cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica que no acompleix les condicions de bidireccionalitat exigibles per a una pila reversible. El diagrama Zn| H2SO4| Ag representa una pila amb elèctrodes irreversibles, perquè quan funciona com a pila galvànica, la reacció química associada és Zn + 2 H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g), mentre que quan ho fa com a cel·la electrolítica és 2 Ag + 2 H+ (aq) 2 Ag+(aq) + H2(g). En molts casos, la irreversibilitat de la pila prové de l'existència de dues dissolucions electrolítiques separades per una paret porosa o un pont salí, com en el cas de la pila Daniell, en què ambdós elèctrodes són reversibles. Quan una pila té una unió líquida, la fem experimental E inclou el potencial d'unió líquida EJ. Com que l'equació de Nernst només dóna la fem ENernst associada a la suma de les diferències de potencial de les interfases dels elèctrodes, la fem d'una pila amb elèctrodes reversibles i unió líquida serà E = EJ + ENernst. Si s'empra un pont salí, EJ és menyspreable.
  • ca  pila Leclanché, n f
  • es  pila Leclanché
  • en  Leclanché cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica constituïda per un ànode de zinc i un càtode de carboni, amb una pasta catòdica de MnO2, NH4Cl i negre de fum d'acetilè (carbó), amarada d'un gel aquós de NH4Cl i ZnCl2 fet amb midó. La immobilització de l'electròlit pel midó no suposa una pèrdua significativa de la seva conductivitat. La pasta catòdica o positiva constitueix la massa activa del càtode de la pila i durant la descàrrega, el MnO2 és reduït probablement segons la semireacció electroquímica 2 MnO2(s) + 2 NH4+(aq)+ 2 e Mn2O3(s) + 2 NH3(g) + H2O, mentre que el Zn potser s'oxida a Zn(NH3)2Cl2. S'usa una capa de cel·lulosa midonada com a separador entre el Zn i la pasta catòdica, i una barra de grafit, en contacte amb la massa activa, com a col·lector de corrent. El potencial en circuit obert és d'uns 1,55 V, però depèn de la procedència del MnO2. Per a augmentar el voltatge, s'empren diverses piles Leclanché connectades en sèrie (l'anomenada bateria Leclanché), a vegades fent ús de l'elèctrode bipolar. La primera pila fou desenvolupada per Georges Leclanché el 1868 i estava constituïda per un ànode de zinc, un càtode de carboni i una dissolució aquosa de NH4Cl. No fou àmpliament comercialitzada fins que Carl Gassner, el 1888, desenvolupà la pila seca. Tot i que n'existeixen moltes formes i mides, la més tradicional és la pila cilíndrica. La capacitat d'una bateria Leclanché pot ser des de 0,05 fins a 500 Ah, essent d'1 a 10 Ah els valors més corrents. Les densitats de corrent de descàrrega habituals són d'1a 150 mA cm2. És una pila de baix cost i se'n produeixen de forma totalment automatitzada una quantitat aproximada de 1010 unitats per any. Té moltes aplicacions domèstiques, però es polaritza si té lloc un consum ràpid d'energia, cas en què cal emprar una pila alcalina.

Note

  • Imatges_electroquímica 073 (esquema de la pila cilíndrica Leclanché)
  • ca  pila patró, n f
  • es  pila patrón
  • en  standard cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica d'una gran reproduibilitat i estabilitat per a ésser emprada com a patró de força electromotriu perquè la seva fem és poc depenent de la temperatura i roman constant durant diversos anys. Poques piles compleixen aquestes propietats. Entre elles destaca la pila Weston, representada pel diagrama 3Hg,Cd(12% en pes) | 3CdSO4·8H2O(s) | CdSO4(sat)| Hg2SO4(s)| Hg i que té associada la reacció electroquímica en equilibri 3 Cd(Hg) + 3 Hg2SO4(s) + 8 H2O + 6 e(TD) 3CdSO4·8H2O (s) + 6 Hg + 6 e(TE), on TD i TE indiquen els terminals dret del càtode i esquerre de l'ànode, respectivament. La seva fem en V i a una temperatura t entre 5 i 50°C ve donada per l'expressió E = 1,018410 4,93 105 (t 25) 8,0 107 (t 25)2 + 108 (t 25)3.

Note

  • Imatges_electroquímica 052 (pila Weston)
  • ca  pila primària, n f
  • es  pila primaria
  • en  primary cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica de descàrrega única. Aquesta pila conté una quantitat limitada de reactius, de forma que quan aquests pràcticament s'exhaureixen ja no pot subministrar més càrrega i no es pot tornar a utilitzar. Exemples en són la pila Daniell i la pila Leclanché.
  • ca  pila química, n f
  • es  pila química
  • en  chemical cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica constituïda per dos elèctrodes de naturalesa química diferent, que fan que la seva fem esdevingui de les diferents reaccions que tenen lloc en ells. Les piles químiques es poden subdividir en piles químiques sense transport i piles químiques amb transport. Les primeres són aquelles que només disposen d'una dissolució electrolítica, sense presentar cap potencial d'unió líquida, com en el cas de la pila Pt | H2( P)| HCl(c) | AgCl(s) | Ag. Les piles químiques amb transport tenen una unió líquida (o més) perquè treballen amb dues dissolucions electrolítiques (o més) diferents en contacte iònic, tal com succeeix en la pila Daniell amb pont salí o amb placa porosa. Vegeu també ^pila galvànica^.
  • ca  pila renovable, n f
  • es  pila renovable
  • en  renewable cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica que un cop descarregada permet restituir els seus reactius per a tornar a funcionar. A diferència de la pila de combustible, la pila renovable no funciona contínuament sinó periòdicament, como ho fa l'acumulador. Un exemple n'és la pila zinc-aire, que és una pila de semicombustible en què l'ànode de zinc s'oxida a Zn2+ en medi alcalí mentre l'oxigen de l'aire es redueix a OH en el càtode de difusió d'oxigen. Quan el zinc ja s'ha exhaurit, se'n pot introduir més i així la pila continua en funcionament. Vegeu també ^elèctrode de difusió de gas^.
  • ca  pila reversible, n f
  • es  pila reversible
  • en  reversible cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica que acompleix les condicions de reversibilitat, que són: a) la reacció química associada a la pila ha d'ésser bidireccional, és a dir, ha de produir-se la seva reacció inversa en canviar el sentit de circulació del corrent mitjançant una font de corrent externa; b) la força contraelectromotriu necessària per a invertir el sentit del corrent a la cel·la només ha d'ésser una quantitat infinitesimal superior al de la seva fem quan funciona com a pila galvànica. Només es pot aplicar la termodinàmica de les piles galvàniques a les piles reversibles. La pila Pt | H2( P)| HCl(c) | AgCl(s) | Ag n'és un exemple. La condició necessària, però no suficient, perquè una pila galvànica sigui reversible és que els seus elèctrodes siguin reversibles. Una unió líquida entre les dissolucions de l'ànode i del càtode permet que es produeixi la mescla irreversible d'ambdós electròlits, cosa que fa que la pila amb elèctrodes reversibles es comporti irreversiblement. Això no obstant, es pot fer l'aproximació de reversibilitat en aquest cas si la unió líquida és tal que la mescla d'electròlits és tan lenta que el potencial d'unió líquida es manté constant. Vegeu també ^pila galvànica^ i ^pila irreversible^.
  • ca  pila seca, n f
  • es  pila seca
  • en  dry cell

Electroquímica

Definition
Pila galvànica amb un electròlit immobilitzat. Un exemple n'és la pila Leclanché, la qual conté un gel electrolític. La pila Zn | NH4Cl(aq) | C desenvolupada primerament per Leclanché el 1868, només fou aplicada al laboratori i a instal·lacions fixes perquè la dissolució aquosa de NH4Cl vessava. No fou àmpliament comercialitzada fins el 1888 quan Carl Gassner introduí el concepte de pila seca, en què l'electròlit fou una pasta de ZnO, NH4Cl i aigua, l'ànode de zinc fou modificat en forma de contenidor i el càtode de grafit fou situat al centre de la pila. A més, el contenidor se segellà per a impedir pèrdues o evaporacions, de forma que esdevingué una pila portàtil i adaptable a diferents necessitats.