Desenvolvidas em 1799, por Alexandre Volta, as pilhas são elementos responsáveis por realizar a transformação de energia química, através da oxirredução, em energia elétrica.

1. HISTÓRIA DAS PILHAS DA PILHA DE VOLTA À
CONTEMPORANEIDADE

2. APRESENTAÇÃO
 Discentes:
o Jason Levy Reis;
o Mateus Barbosa;
o Victor Said;
o Victória Cabral.
 Docente: Thaíse Silva;
 Disciplina: Química III;
 Tema: História das pilhas;
 Turma: 5832 – Unidade III;
 Curso: Automação Industrial.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia
Departamento Acadêmico de Automação e Sistemas
Coordenação de Automação Industrial
Salvador
2014
2

3. SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
1.1 METODOLOGIA
1.2 OBJETIVOS
2 ELETROQUÍMICA
2.1 FUNDAMENTOS DA
ELETROQUÍMICA
2.2 ELETROQUÍMICA E PILHAS
3 CONTEXTO HISTÓRICO
3.1 RELEVÂNCIA DA PILHA PARA A
QUÍMICA
4 SURGIMENTO DAS PILHAS
4.1 PILHA DE VOLTA
4.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
5 EVOLUÇÃO DAS PILHAS
6 IMPORTÂNCIA DA QUÍMICA PARA A
SOCIEDADE EM GERAL
7 BATERIAS: EVOLUÇÃO DAS PILHAS?
7.1 TIPOS DE BATERIA
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
3

4. INTRODUÇÃO
Desenvolvidas em 1799, por Alexandre Volta, as pilhas são elementos
responsáveis por realizar a transformação de energia química, através da
oxirredução, em energia elétrica.
Este trabalho tem por objetivo realizar uma análise histórica a respeito
das pilhas, descrevendo e comparando os diversos modelos desenvolvidos
ao decorrer de sua origem. A metodologia empregada foi a revisão
bibliográfica, que fundamentou-se por meio da utilização de artigos,
apostilas, dissertações de mestrado, e websites.
OBJETIVO E METODOLOGIA
4

5. FUNDAMENTOS DA
ELETROQUÍMICA
NO CONTEXTO DAS PILHAS

6. • Espontaneidade das reações de
Oxirredução.
• Zinco e Cu²+ ou Magnésio e solução
ácida como HCl.
• Por serem espontâneas, podem ser
usadas para gerar eletricidade.
• As pilhas são em geral formadas por:
1. Duas semicélulas;
2. Fio metálico ou fio de metal;
3. Ponte salina.
FUNDAMENTOS DA ELETROQUÍMICA
6

7. • A tensão de uma pilha representa
a tendência de ocorrer a reação de
oxirredução entre as espécies que
formam a pilha.
• O potencial de um eletrodo, de
uma certa espécie, é medido a
partir do eletrodo padrão de
Hidrogênio.
• Exemplo: Zinco e Hidrogênio.
Zn(s) → Zn²+(aq) + 2e-
2H+(aq) + 2e- → 2H2(g)
Zn(s) + 2H+(aq) → Zn²+(aq) + 2H2(g)
E˚ = 0,76 V
7
ELETROQUÍMICA E AS PILHAS

8. SURGIMENTO DAS
PILHAS
A PRIMEIRA PILHA:
PILHA DE VOLTA

9. SURGIMENTO DAS PILHAS
• Luigi Galvani (1737-1798);
• 1791 – Descoberta de um novo
Fenômeno:
• “Eletricidade animal”.
• Professor de física;
• Desvendou a questão da “eletricidade animal”;
• Responsável pela criação da “Pilha Voltaica”;
• Iniciou a “era da eletricidade”.
ALESSANDRO VOLTA (1745-1827)
9

10. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
• Desenvolvida em 1799;
• Publicada em 1800;
• As pilha possuíam curta duração;
• Importante descoberta;
• Classificação das classes condutoras;
10

11. HISTÓRIA DAS PILHAS Da pilha de Volta
às pilhas de Lítio

12. • Em 1791, Luigi Galvani descobriu o efeito
fisiológico da eletricidade ao realizar
experimento com rãs.
• O experimento de Galvani abriu caminhos
na pesquisa e desenvolvimento de pilhas
utilizando elementos químicos.
• Em 1800, Alessandro Volta criou a primeira
pilha utilizando discos de Cobre e Zinco
entremeados de algodões ou papéis
embebidos em Ácido Sulfúrico.
HISTÓRIA DA PILHA
12

13. Em 1836, John Frederic Daniell fabricou uma pilha que solucionava às falhas
apresentadas pela pilha de Volta.
HISTÓRIA DA PILHA
13
• Vapores ácidos;
• Alta periculosidade.
A pilha de Alessandro Volta
representou um grande progresso
na área científica.

14. • Em 1839, William Robert Grove criou a primeira
célula combustível, que ele denominou bateria a gás.
• Gaston Planté, em 1859, criou a primeira pilha
recarregável, o acumulador de chumbo-ácido, cuja
versão mais atual é utilizada em carros.
HISTÓRIA DA PILHA
14
• Em 1901, Thomas Edison inventou as pilhas
alcalinas, utilizando Níquel Ferro. As pilhas alcalinas
são utilizadas largamente na atualidade.

15. EVOLUÇÃO HISTÓRICA
DAS PILHAS
Das pilhas secas,
às de Lítio

16. • PILHA ALCALINA: é considerada uma pilha seca básica, assim como a anterior não utiliza uma solução
como eletrólito, mas sim uma pasta constituída de Hidróxido de Potássio (KOH). Produz de 1,55 V.
• Esse tipo de pilha tem durabilidade de cinco a oito vezes maior do que as pilhas secas ácidas.
• Diferente da anterior, que a amônia deposita-se na barra de grafite, a solução básica – além de melhor
condutora – não dificulta o fluxo de elétrons entre terminais ao decorrer do uso.
• O zinco utilizado sofre menos desgaste, de modo à aumentar a vida útil da pilha. 16
• PILHA DE LECLANCHÉ: é considerada uma pilha seca ácida, pois não utiliza uma solução como eletrólito,
mas sim uma pasta constituída de NH4Cl + ZnCl2. Produz uma tensão entre 1,4 e 1,7 V.
• Esse tipo de pilha tem durabilidade proporcional à quantidade de MnO2. Quando esse composto é totalmente
consumido, conclui-se o funcionamento da pilha.
• Em geral, existe a possibilidade do selamento hermético ser rompido, tendo em vista que a pilha é lentamente
corroída internamente pelo eletrólito. O NH3 formado deposita-se no grafite, formando um isolante elétrico.
• PILHA DE MERCÚRIO: é considerada uma pilha de tensão constante, produzindo uma tensão entre 1,35 V.
• Nessas pilhas, a fim de reduzir seu tamanho, as substâncias que compõem a pilha são: cápsula de Zn; pasta
de óxido de mercúrio II e a solução eletrolítica de hidróxido de potássio (KOH(aq)).
• Esse tipo de pilha tem longa durabilidade, com alto índice de eficiência.
• Nessas pilhas, o selamento hermético é reforçado, para que não possa ser rompido, tendo em vista que a
pilha é constituída de mercúrio, o qual é prejudicial à saúde e a natureza.
Nome Ano Equação
Zinco/Dióxido de
Manganês
(Pilha de Leclanché)
1865
Ânodo: Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e-
Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4
1+
(aq) + 2 e- → 1 Mn2O3(s) + 2 NH3(g) + 1 H2O(l)
Global: Zn(s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH4
1+
(aq) → Zn2+
(aq) + 1 Mn2O3(s) + 2NH3(g)
Zinco/Dióxido de
Manganês
(Pilha Alcalina)
1901
Ânodo: Zn + 2 OH → ZnO + H2O + 2e-
Cátodo: 2 MnO2 + H2O + 2e-→ Mn2O3 + 2 OH
Reação global: Zn +2 MnO2→ ZnO + Mn2O3
Zinco/Mercúrio
(Pilha de Mercúrio)
1945
Ânodo: Zn(s) + 2 OH1-
(aq) → ZnO(s) + 2 H2O(l) + 2e-
Cátodo: HgO(s) + H2O(l) + 2e- → Hg(l) + 2 OH1-
(aq)
Reação Global: HgO(s) + Zn(s) → ZnO(s) + Hg(l)
Lítio/Iodo
(Pilha de Lítio)
Ânodo: 2 Li(s) → 2 Li+
(s) + 2e-
Cátodo: 1 I2(s) + 2e- → 2 I-
(s)
Reação Global: 2 Li(s) + 1 I2(s) → 2 LiI(s)
EVOLUÇÃO HISTÓRICA DAS PRINCIPAIS PILHAS
• PILHA DE LÍTIO: é considerada uma pilha com alta tensão, produzindo uma tensão entre 2,8 e 3,5 V.
• Nessas pilhas, as substâncias que compõem são: ânodo de lítio; cátodo de complexo de iodo.
• Esse tipo de pilha tem excelente durabilidade, de 8 a 10 anos, com alto índice de eficiência.
• Nessas pilhas, o selamento hermético é reforçado, para evitar vazamento de gases.
• É uma das pilhas mais leves, pois é confeccionada com o metal Lítio, menos denso da tabela periódica.

17. OUTROS ASPECTOS
SOBRE AS PILHAS
A QUESTÃO DA BATERIA

18. BATERIAS: A EVOLUÇÃO DAS PILHAS?
• A necessidade de se obter
maiores tensões e correntes
deu origem às baterias, que são
associações de pilhas.
• Acumulador de Chumbo – 1856
– Gaston Plante.
18
TIPOS DE BATERIAS
• Bateria de Níquel Cádmio (Ni-Cd):
• Efeito Memória;
• Vida útil baixa;
• Altamente poluente;
• Bateria de Hidreto Metálico de Níquel (Ni-MH):
• Menor toxicidade;
• Maior vida útil;
• Bateria de íons de Lítio (Li-Ion):
• Atóxicas;
• Desnecessário ciclos completos de carga;
• Propensas a explosão em altas temperaturas.

19. Em um mundo em constante necessidade de energia, as pilhas e baterias
são de vital importância para o funcionamento de diversos itens cotidianos.
IMPORTÂNCIA DA PILHA
19

20. 20
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Fonte: SEMA, 2005.

21. REFERÊNCIAS
GUEDES, Manuel V. Bicentenário da Invenção da Pilha por Alessandro Volta. Porto
(Portugal): Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Departamento de
Engenharia Eletrotécnica e Computadores, 2000. Disponível em: <http://goo.gl/6E8lMb>.
Acesso em: 22 nov. 2014.
MARTINS, Roberto A. Alessandro Volta e a invenção da pilha: dificuldades no
estabelecimento da identidade entre o galvanismo e a eletricidade. In: Acta Scientiarum.
Technology, n. 21(4), 1999, p. 823-35. ISSN 1415-6814. Disponível em:
<http://periodicos.uem.br/ojs/index.php/ActaSciTechnol/article/viewFile/3079/2362>. Acesso
em: 22 nov. 2014.
MARTINS, Roberto de Andrade. O contexto da invenção e divulgação da pilha elétrica
por Alessandro Volta. Pp. 285-290, in: GOLDFARB, José Luiz & FERRAZ, Márcia Helena
Mendes (eds.). Anais do VII Seminário Nacional de História da Ciência e da Tecnologia e da
VII Reunião da Rede de Intercâmbios para a História e a Epistemologia das Ciências
Químicas e Biológicas. São Paulo: Sociedade Brasileira de História da Ciência / EDUSP,
2000.
SEMA – Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Paraná.
Desperdício zero: programa da Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos
Hídricos do Paraná. Pilhas e baterias. Curitiba: SEMA, 2005.
TAVARES, J. P. M. Pilhas e baterias. Itumbiara (Goiás): IFGO, 2012. 21