Química M - parte II

Paguzistas: Carollina Arbex, Fernanda Magina, Julia Freire, João Vitor Couto, Luciana Muheison, Victória Valdívia e Beatriz Oliveira.

BLOG PARTE II

Pilha grupo mels

Henrique Laan (10), Julio Loss (14), Marcio Douglas (18), Nicholas Garcia (20), Pedro Henrique Nogueira (22), Thiago Tauyl (27), Vinicius Gamboa (30

Reações

Ânodo: composto intermetálico capaz de se ligar ao H.

Cátodo: NiOOH.

Electrólito alcalino, geralmente KOH.

Pode ter 2 a 3 vezes a capacidade de uma pilha do mesmo tamanho de NiCd.

f.e.m.=1.25 V

Reação Catódica:

NiOOH(s) + H2O(l) + e‐ → Ni(OH)2(s) + OH‐(aq)

(Oxihidróxido de Níquel)

Reação Anódica:

MH(s)+ OH‐(aq) → M(s)+ H2O(l) + e‐

(Hidreto metálico)

Reação Global:

MH(s) + NiOOH(s) → M(s) + Ni(OH)2(s)

M: Composto intermetálico de fórmula AB5,

onde A é uma mistura de terras raras (La, Ce,

Ne, Pr) e B um metal como Ni, Co, Mn e/ou Al.

Esquema

Utilizações

Aplicações Típicas das Baterias NiMH

Equipamento Médico Portátil

• Bombas de Infusão
• Sistemas portáteis de raio-X
• Respiradores
• Desfibriladores
• Ferramentas cirúrgicas
• Dispositivos de monitoramento de pacientes
• Camas e carrinhos motorizados
• Estimuladores musculares

Eletrônicos Manuais

• Impressoras Manuais
• Dispositivos de medida
• Dispositivos de coleta de dados
• Sistemas da detecção de gás
• Dispositivos de captação de imagem

Proteção e Segurança

• Câmeras de visão noturna
• Equipamento de Vigilância
• Dispositivos de imagem térmica
• Sistemas da detecção de gás consumível
• Respiradores
• Alarmes pessoais

Militar

• Equipamento Robustecido portátil de comunicações
• Dispositivos Robustecidos de computação
• Ferramentas e Dispositivos de Energia
• Equipamento de medição e Lasers
• Equipamento de construção/montagem

Comunicações

• Celulares
• Dispositivos eletrônicos móveis
• Computadores industriais móveis

Fonte: http://br.globtek.com/nickel-metal-battery-packs.php#

https://disciplinas.ist.utl.pt/qgeral/electrotecnica/laurailharco/AULA_TEORICA_20.pdf

http://www.scielo.br/img/fbpe/qn/v24n2/4287f1.gif

PILHAS

Paguzistas: Carollina Arbex (nº03), Fernanda Magina (nº04), João Vitor Couto (nº12) Julia Freire (nº13), Luciana Muheison (nº17), Victória Valdívia (nº29) e Beatriz Oliveira (nº33)

PILHAS DE NÍQUEL-METAL-HIDRETO (NiMH) 

Apesar de ser uma tecnologia posterior a de NiCd, as baterias de hidreto metálico de níquel apresentam funcionamento bastante semelhante com suas antecessoras. A grande diferença fica pelo seu material ativo no eletrodo negativo. As baterias de Ni-MH empregam hidrogênio na forma de hidreto metálico ao invés de cádmio em seu eletrodo negativo.

Outras diferenças, como maior carga e mais tempo de uso em mesmas condições, também são presentes nestas baterias. Isso se deve ao fato do hidreto metálico ser mais denso que o cádmio, permitindo assim uma maior presença de níquel no eletrodo positivo da bateria. Além disso, suas vantagens em relação à de NiCd consistem também em serem menos tóxicas e vulneráveis ao “efeito memória”.

- REAÇÕES: 

Reação global (descarga)	NiOOH + MHab → Ni(OH)2 + M (1,2 V)
Reação do anodo (negativo, descarga)	MHab + OH− → M + H2O + e−
Reação do catodo (positivo, descarga)	NiOOH + H2O + e− → Ni(OH)2 + OH−

Onde M é a liga absorvente e Hab, o hidrogênio absorvido. Na carga as reações se invertem. Pode-se observar que, na carga, a liga M absorve hidrogênio e o libera na descarga.

- USO:

 Atualmente, as pilhas recarregáveis mais utilizadas nos aparelhos eletroeletrônicos são as de NiMH, que além de terem maior capacidade de carga e maior tempo de vida, suportam mais recargas em comparação às de NiCd. Além disso, são as menos poluentes, já que não utilizam materiais pesados, como o Cádmio.

 

Baterias Seladas

As baterias seladas representam um aperfeiçoamento das baterias de chumbo comuns. As baterias de chumbo utilizadas em automóveis são denominadas assim porque elas são formadas por seis pilhas de 2V, sendo que em cada pilha o polo negativo ou ânodo é formado por placas de chumbo revestidas com chumbo (Pb) esponjoso e seu polo positivo, cátodo, é formado por placas de chumbo revestidas de PbO₂, ambas estão mergulhadas numa solução aquosa de ácido sulfúrico (H₂SO₄) a 30%.

As reações responsáveis pelo funcionamento das baterias de chumbo são as seguintes:

Semirreação do Ânodo: Pb +HSO₄^1-+ H₂O ↔  PbSO₄ + H₃O¹⁺ + 2e^-

Semirreação do Cátodo: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃O¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 H₂O________

Reação global: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 H₂O

No entanto, com o passar do tempo, a concentração do ácido sulfúrico vai diminuindo e o PbSO₄formado se acumula nos eletrodos, até que a bateria pare de funcionar.

Mas, essas reações são reversíveis e, portanto, as baterias comuns são recarregáveis, bastando inverter o sentido da reação por meio de uma corrente contínua. Isso é feito pelo dínamo ou alternador dos carros.

Veja, porém, que a reação inversa da reação global fará com que a água da solução seja decomposta e é por isso que é preciso adicionar de modo periódico água destilada na bateria:

Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4H₂O

Para acabar com esse inconveniente, sugiram as baterias seladas, em que há adição de 0,07% de cálcio aos eletrodos de chumbo. Isso faz com que se reduza bastante a decomposição de água e, então, não é preciso adicionar água destilada à bateria durante o seu tempo de vida útil.

PILHA

Pilha

Tipo:NiMH (hidreto de níquel metálico)

Ânodo: composto intermetálico capaz de se ligar ao H.

Cátodo: NiOOH.

Eletrólito alcalino ( geralmente KOH )

Reação Catódica:

NiOOH(s) + H2O(l) + e‐ → Ni(OH)2(s) + OH‐(aq)

Reação Anódica:

MH(s) + OH‐(aq) → M(s) + H2O(l) + e‐

Reação Global: 

MH(s) + NiOOH(s) → M(s) + Ni(OH)2(s)

Aplicações:  

                                                               

    Equipamento Médico Portátil      

      

                                      

    Bombas de Infusão

• Sistemas portáteis de raio-X
• Respiradores
• Desfibriladores
• Ferramentas cirúrgicas
• Dispositivos de monitoramento de pacientes
• Camas e carrinhos motorizados
• Estimuladores musculares
• 
  
• Eletrônicos Manuais
• 
  

• Impressoras Manuais
• Dispositivos de medida
• Dispositivos de coleta de dados
• Sistemas da detecção de gás
• Dispositivos de captação de imagem
• 
  

   Proteção e Segurança

• Câmeras de visão noturna
• Equipamento de Vigilância
• Dispositivos de imagem térmica
• Sistemas da detecção de gás consumível
• Respiradores
• Alarmes pessoais
• 
  

   Militar

• Equipamento Robustecido portátil de comunicações
• Dispositivos Robustecidos de computação
• Ferramentas e Dispositivos de Energia
• Equipamento de medição e Lasers
• Equipamento de construção/montagem
• 
  

    Comunicações

• Celulares
• Dispositivos eletrônicos móveis
• Computadores industriais móveis

Esquema:

Cálculo da ddp:

E° redução do NiOOH = 0,52 V (catodo)

E° redução do MH = -0,83 V (anodo)

DDP da pilha = Ec - Ea = 1,35 V

Acadêmicos da Vila Douglas:  Caio Sorrentino, Gabriel Cavalli, Marcio Douglas, Otávio Augusto, Tales Dias, Thales Platon, Tiago Rocha

Pilha de Níquel-Hidreto Metálico (NiMH)

Diferentemente de suas antessesoras, como a de NiCd, as pilhas de NiMH tem material ativo no eletrodo negativo. Apesar disso, elas têm um funcionamento bem parecido Outras diferenças, como maior carga e mais tempo de uso em mesmas condições, também são presentes nestas baterias. Isso se deve ao fato do hidreto metálico ser mais denso que o cádmio, permitindo assim uma maior presença de níquel no eletrodo positivo da bateria. Além disso, suas vantagens em relação à de NiCd consistem também em serem menos tóxicas e vulneráveis ao “efeito memória”.

Reações

Reação global (descarga)	NiOOH + MHab → Ni(OH)2 + M (1,2 V)
Reação do anodo (negativo, descarga)	MHab + OH− → M + H2O + e−
Reação do catodo (positivo, descarga)	NiOOH + H2O + e− → Ni(OH)2 + OH−

Uso

 Atualmente, as pilhas recarregáveis mais utilizadas nos aparelhos eletroeletrônicos são as de NiMH, que além de terem maior capacidade de carga e maior tempo de vida, suportam mais recargas em comparação às de NiCd. Além disso, são as menos poluentes, já que não utilizam materiais pesados, como o Cádmio.

Pilhas

Acadêmicos da Vila Douglas : Caio Sorrentino, Gabriel Cavalli, Marcio Douglas, Otávio Augusto, Tales Dias, Thales Platon, Tiago Menezes, Vanessa Mainardes

BUT FIRST, LET ME TAKE A SELFIE

PILHAS