La historia de la pila eléctrica

En este proyecto veremos cómo
está hecha la pila eléctrica y sus funciones ,
también los diferentes tipos de pilas , para que fueron
inventadas y un experimento de cómo fue inventada la pila
eléctrica y una breve historia de la vida del
inventor.

Qué es la pila
eléctrica

Una pila
eléctrica es un dispositivo que convierte
energía química en energía
eléctrica por un proceso químico transitorio,
tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos
constituyentes, puesto que sus características resultan
alteradas durante el mismo. Se trata de un generador
primario. Esta energía resulta accesible mediante dos
terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o
bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodos y
el otro es el polo positivo o cátodo

Tipos de pilas que
existen

Existen la pilas recargables como las pilas
níquel-cadmio o las de sulfato de plomo-óxido de
plomo-plomo que se utilizan en las baterías de los
automóviles y son llamadas como baterías de plomo.
También están la pilas de hidrógeno o pilas
combustible que se utilizan para generar electricidad en
automotores eléctricos (autobuses y automóviles
eléctricos) con la gran ventaja de que no
contaminan.

.

Las más comunes son las
ácidas, que se usan en coches y equipos
electrónicos portátiles.Las alcalinas son
más caras, pero acumulan más energía.Las de
mercurio pueden ser muy pequeñas, y se usan en relojes y
equipos electrónicos de bolsillo.Las solares, más
costosas aun, tienen poca potencia, pero se cargan con el sol.Las
atómicas son las de mayor eficiencia, pero requieren
cuidados especiales con los residuos.Las de hidrógeno
operan por reacción química, y quizá se
utilicen en los coches del futuro.

Función de la
pila eléctrica

Las pilas básicamente consisten en
dos electrodos metálicos sumergidos en un
líquido, sólido o pasta que se
llama electrolito. El electrolito es un conductor de
iones.

Cuando los electrodos reaccionan con el
electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se
producen electrones (oxidación), y en el otro
(cátodo,) se produce un defecto de electrones
(reducción). Cuando los electrones sobrantes del
ánodo pasan al cátodo a través de un
conductor externo a la pila se produce una corriente
eléctrica.

Como puede verse, en el fondo, se trata de
una reacción de oxidación y otra de
reducción que se producen
simultáneamente.

Historia de la
pila

La primera pila eléctrica fue la
llamada pila voltaica, que fue dada a conocer
por Volta en 1800 mediante una carta que
envió al presidente de la Royal
Society londinense. Se trataba de una serie de pares de
discos (apilados) de cinc y
de cobre (o también de plata), separados unos de
otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de
agua o de salmuera, que medían unos 3 cm de
diámetro. Cuando se fijó una unidad de medida para
la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en
honor de Volta) se pudo saber que cada uno de esos elementos
suministraba una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero
ninguno de estos conceptos se conocía entonces. Su
apilamiento conectados en serie permitía
aumentar la tensión a voluntad, otro descubrimiento de
Volta.

El invento constituía una novedad
absoluta y gozó de un éxito inmediato y muy
merecido, ya que inició la era eléctrica en que
actualmente vivimos, al permitir el estudio experimental preciso
de la electricidad, superando las enormes limitaciones que
presentaban para ello los
generadores electrostáticos, que son los
únicos que existían hasta el momento. Otra
configuración también utilizada y descrita por
Volta para el aparato estaba formada por una serie de vasos con
líquido (unos junto a otros, en batería), en los
que se sumergían las tiras de los metales, conectando
externamente un metal con otro Hacia fines del siglo XVIII no se
conocía prácticamente nada acerca de la
electricidad. Uno de los escasos campos posibles de estudio era
el de la electricidad animal, que atraía con mucho
interés. Consistía en hacer pasar corrientes
eléctricas a través de tejidos animales, por lo
general patas de rana. Un científico italiano, Galvani,
había conectado una varilla de cobre al nervio de una pata
de rana y una varilla de otro metal (hierro) al músculo.
Cuando se ponían en contacto los extremos de ambos trozos
de metal, el músculo se contraía del mismo modo que
cuando se le hacía pasar una descarga eléctrica.
Galvani pensaba que, de alguna manera misteriosa, la
contracción del músculo generaba electricidad
Volta, en cambio, se dio cuenta de que nervio y músculo no
estaban sino respondiendo a un shock eléctrico. Lo
realmente importante era que dos metales distintos habían
entrado en contacto por un extremo, mientras que por el otro
estaban separados por una solución conductora (el fluido
débilmente electrolítico de la pata de la rana) .
El tejido animal no era necesario en absoluto. En 1799, el sabio
fabricó la primera célula electrolítica
simple, sumergiendo varillas de cobre y cinc en salmuera y
uniéndolas. Por el circuito que las vinculaba circulaba
una corriente eléctrica, más grande y de
duración mucho mayor que ninguna conocida hasta entonces.
Podían obtenerse mayores presiones eléctricas
(voltajes) conectando en serie las células
electrolíticas. Esta idea condujo a la pila voltaica (Pila
de Volta) que se componía de discos de cobre y cinc,
formando un par, separados de otro par por discos de franela
embebidos en salmuera o ácido

Inventor de la pila
eléctrica

Alessandro Volta fue un físico
italiano, famoso principalmente por haber desarrollado
la pila, nació en Como, Lombardía,
Italia. Hijo de una madre procedente de la nobleza y de un padre
de la alta burguesía, recibió una educación
básica y media de características humanista, pero
al llegar a la enseñanza superior optó por una
formación científica. En el año 1774, es
nombrado profesor de física de la Escuela Real de Como.
Entre los años 1776 y 1778 se dedica a la química y
descubre y aísla el gas de metano. Un año
más tarde, en 1779, es nombrado profesor titular de la
cátedra de física experimental en la Universidad de
Pavia. El 20 de marzo de 1800 comunicó su invento de la
pila a la Royal London Society. Un año más tarde,
el físico efectuó ante Napoleón una nueva
demostración. Impresionado, el emperador francés
nombró a Volta conde y senador del reino de
Lombardía. El emperador de Austria, por su parte, lo
designó director de la facultad de Filosofía de la
Universidad de Padua en 1815.

Causas y
consecuencias

Los metales y productos químicos
constituyentes de las pilas pueden resultar perjudiciales para el
medio ambiente, produciendo contaminación química.
Es muy importante no tirarlas a la basura (en algunos
países no está permitido), sino llevarlas a centros
de reciclado. En algunos países, la mayoría de los
proveedores y tiendas especializadas también se hacen
cargo de las pilas gastadas. Una vez que la envoltura
metálica que recubre las pilas se daña, las
sustancias químicas que contienen se ven liberadas al
medio ambiente causando contaminación. Con mayor o menor
grado, las sustancias son absorbidas por la tierra
pudiéndose filtrar hacia los mantos acuíferos y de
éstos pueden pasar directamente a los seres vivos,
entrando con esto en la cadena alimenticia.Estudios
especializados indican que una micro pila de mercurio, puede
llegar a contaminar 600.000 litros de agua, una de zinc-aire
12.000 litros y una de óxido de plata 14.000 litros.Las
pilas son residuos peligrosos por lo que desde el momento en que
se empiezan a reunir, deben ser manejadas por personal capacitado
que siga las precauciones adecuadas empleando todos los
procedimientos técnicos y legales del manejo de residuos
peligrosos.

Experimento

IntroducciónEste proyecto tiene como
propósito ilustrar lo sencillo que es una batería
utilizando limones, produciendo energía, dándole
luminosidad a un LED.Una batería es un dispositivo electro
químico el cual almacena energía en forma
química. Cuando se conecta a un circuito eléctrico,
la energía química se transforma en energía
eléctrica. Todas las baterías son similar en su
construcción y están compuestas por un numero de
celdas electro químicas. Cada una de estas celdas
está compuesta de un electrodo positivo y otro negativo
además de un separador.Una vez construido todo el circuito
con su respectiva batería con limones se procederá
a aplicar la ley de ohm para los cálculos donde se
establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que
circula por un conductor eléctrico es directamente
proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente
proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar
matemáticamente en la siguiente fórmula o
ecuación

La pila de limón

Las propiedades del limón, no
sólo ayudan a nuestro organismo, debido que puede servir
para otras cosas e incluso realizar experimentos caseros puede
ser una gran opción. Cómo se sabe, el limón
tiene una serie de cítricos y por lo mismo, se pueden
determinar cómo ácidos y esto deriva que se puedan
hacer experimentos caseros que nunca pudiste imaginar. Esta vez,
traemos un experimento donde podremos tener un reloj de
batería funcionando con la energía que provienen de
los limones.

Las frutas y verduras que son
cítricas; se convierten en una opción de obtener
energía de manera natural y aunque muchos no lo crean,
muchos científicos recurren a este tipo de energía
para realizar experimentos. Incluso hay vídeos de
experimentos caseros donde personas cargan su iPod con un
limón. Por eso mismo, para empezar a hacer este tipo de
experimentos caseros interesantes, traemos lo
siguiente:

Materiales:

• Un reloj sin pilas.

• 3 limones de preferencia
  grandes.

• 4 láminas de metal o 4 clavos
  gruesos.

• 4 cables de electricidad.

Procedimiento

Antes de empezar, se necesitara
la ayuda de un adulto para pelar las puntas de
los cables con un cuchillo o cúter.  Una vez esto,
deberemos a colocarlos dentro de las láminas y ahora que
están listas, se tendrán que colocar en cada
limón, es decir que nuestro limones será necesario
que estén partidos y se agreguen dentro de los
limones.

Ahora que se encuentran dentro del
limón y se encuentran fijos los cables para evitar que
este no sirva y se tenga que repetir el proceso, se deberá
verificar.

Conforme terminamos de analizar y todo se
encuentra en orden, es entonces que las puntas restantes de
nuestro cable, se conectaran (si es posible) o simplemente se
colocaran en la zona donde se pone la batería o pila del
reloj.  Inmediatamente nos aparecerá funcionando
nuestro reloj, si es que todos los pasos se hicieron de manera
correcta.

Hay que resaltar que la energía de
los limones puede terminar de manera inmediata, sin embargo, todo
depende el tamaño de la fruta/verdura que estemos usando
en ese momento. Este es uno de los conceptos básicos de
cómo los autos eléctricos fueron creados,
cómo se sabe este tipo de energía es natural y no
afecta al medio ambiente ni la naturaleza.

Conclusión

El experimento fue un éxito y todo
salió muy bien y gracias a eso pudimos saber un poco
más de cómo se inventó la pila y de que
está hecha

Autor:

Vanessa Yomara Guerrero
Mendoza.