Pilha seca de Leclanché

A pilha seca ácida foi desenvolvida em 1866, pelo químico francês George Leclanché (1839-1882). Ela é a pilha mais comum hoje em dia, pois é a mais barata e a mais usada em lanternas, rádios, equipamentos portáteis e aparelhos elétricos como gravadores, flashes e brinquedos.

Essa pilha na verdade não é seca, pois dentro dela há uma pasta aquosa, úmida, mas ela recebeu esse nome para diferenciá-la (porque era revolucionária, na época em que foi criada) das primeiras pilhas até então conhecidas, como a pilha de Daniell (imagem abaixo), que utilizavam recipientes com soluções aquosas.

A pilha seca produz uma voltagem de apenas 1,5 V, mas pode ser melhorada com seu uso descontínuo, ou seja, alternar períodos de uso com repouso fora do produto.

A sua composição é dada segundo o esquema básico das partes principais da reação eletroquímica a seguir:

Dentro da pilha temos o ânodo (polo negativo) e o cátodo (polo positivo), que são formados por:

Zn _(s) → Zn²⁺ _(aq) + 2 ^e-

2 MnO_2(aq) + 2 NH₄ ¹⁺ _(aq)  + 2e-  → 1 Mn₂O_{3  (s)} + 2NH_3(g) + 1 H₂O_(l)

Essa mistura pastosa é constituída de cloreto de amônio (NH4Cl), óxido de manganês (MnO2)e carbono pulverizado. O zinco transfere os seus elétrons para o manganês por meio da barra de grafita central, que em razão disso é considerada o polo positivo do circuito externo da condução dos elétrons.

Assim, temos como reação global de funcionamento da pilha seca ácida:

Zn _(s) + 2 MnO_2(aq) + 2 NH₄ ¹⁺ _(aq) → Zn²⁺ _(aq) + 1 Mn₂O_{3  (s)} + 2NH_3(g)

Seu funcionamento cessa definitivamente quando todo o dióxido de manganês é convertido em trióxido de manganês. Essa reação é irreversível, por isso essas pilhas são não recarregáveis.