Embora outros sistemas de baterias tamb\u00e9m utilizem eletr\u00f3litos alcalinos, eles empregam materiais ativos diferentes para os eletrodos. As baterias alcalinas prim\u00e1rias s\u00e3o amplamente usadas e essenciais para alimentar diversos dispositivos port\u00e1teis, como ferramentas el\u00e9tricas, r\u00e1dios, brinquedos e controles remotos. O tamanho mais comum de bateria alcalina \u00e9 o modelo AA.<\/p>\n
Utiliza\u00e7\u00e3o em Dispositivos Port\u00e1teis<\/h2>\n
As baterias alcalinas s\u00e3o frequentemente utilizadas em dispositivos port\u00e1teis que possuem baixo consumo de corrente, s\u00e3o usados intermitentemente ou est\u00e3o distantes de uma fonte de energia alternativa. Exemplos incluem circuitos de alarme e comunica\u00e7\u00e3o, onde a energia el\u00e9trica est\u00e1 dispon\u00edvel apenas intermitentemente.<\/p>\n
Funcionamento e Qu\u00edmica das Baterias Alcalinas<\/h2>\n
Em termos simples, cada bateria \u00e9 projetada para manter o c\u00e1todo e o \u00e2nodo separados, evitando uma rea\u00e7\u00e3o. Os el\u00e9trons armazenados s\u00f3 fluem quando o circuito \u00e9 fechado, ou seja, quando a bateria \u00e9 colocada em um dispositivo e este \u00e9 ligado. Com o circuito fechado, a atra\u00e7\u00e3o mais forte pelos el\u00e9trons no c\u00e1todo (por exemplo, di\u00f3xido de mangan\u00eas em baterias alcalinas) puxa os el\u00e9trons do \u00e2nodo (por exemplo, zinco) atrav\u00e9s do fio no circuito at\u00e9 o eletrodo do c\u00e1todo. Este fluxo de el\u00e9trons atrav\u00e9s do fio \u00e9 a eletricidade.<\/p>\n
As baterias convertem energia qu\u00edmica diretamente em energia el\u00e9trica. A energia qu\u00edmica pode ser armazenada, por exemplo, em metais de alta energia como Zn ou Li, que n\u00e3o s\u00e3o estabilizados por liga\u00e7\u00f5es de el\u00e9trons d, ao contr\u00e1rio dos metais de transi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Todas as baterias, independentemente de seus tipos e combina\u00e7\u00f5es de materiais, operam com base no mesmo princ\u00edpio da rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o-redu\u00e7\u00e3o. Em uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica, rea\u00e7\u00f5es redox espont\u00e2neas ocorrem em dois eletrodos separados por um eletr\u00f3lito, que \u00e9 uma subst\u00e2ncia condutora i\u00f4nica e eletricamente isolante.<\/p>\n
A rea\u00e7\u00e3o redox \u00e9 uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica que produz uma mudan\u00e7a nos estados de oxida\u00e7\u00e3o dos \u00e1tomos envolvidos, com a transfer\u00eancia de el\u00e9trons de um elemento para outro. Como resultado, o elemento doador, que \u00e9 o \u00e2nodo, \u00e9 oxidado (perde el\u00e9trons), e o elemento receptor, o c\u00e1todo, \u00e9 reduzido (ganha el\u00e9trons).<\/p>\n
Na bateria alcalina, o eletrodo negativo \u00e9 o zinco, e o eletrodo positivo \u00e9 o di\u00f3xido de mangan\u00eas de alta densidade (MnO2<\/sub>). O eletr\u00f3lito alcalino de hidr\u00f3xido de pot\u00e1ssio (KOH) n\u00e3o \u00e9 consumido durante a rea\u00e7\u00e3o. Apenas o zinco e o MnO2<\/sub> s\u00e3o consumidos durante a descarga. O eletr\u00f3lito de hidr\u00f3xido de pot\u00e1ssio permanece, pois quantidades iguais de OH–<\/sup> s\u00e3o consumidas e produzidas.<\/p>\n As rea\u00e7\u00f5es de meia-c\u00e9lula s\u00e3o: Zn(s) + 2OH–<\/sup>(aq) \u2192 ZnO(s) + H2<\/sub>O(l) + 2e–<\/sup> [Eoxida\u00e7\u00e3o<\/sub>\u00b0 = +1.28 V] e 2MnO2<\/sub>(s) + H2<\/sub>O(l) + 2e–<\/sup> \u2192 Mn2<\/sub>O3<\/sub>(s) + 2OH–<\/sup>(aq) [Eredu\u00e7\u00e3o<\/sub>\u00b0 = +0.15 V].<\/p>\n A rea\u00e7\u00e3o global \u00e9: Zn(s) + 2MnO2<\/sub>(s) \u21cc ZnO(s) + Mn2<\/sub>O3<\/sub>(s) [e\u00b0 = +1.43 V]. Os el\u00e9trons gerados durante a rea\u00e7\u00e3o s\u00e3o usados para alimentar dispositivos quando o circuito \u00e9 fechado.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/alkaline-battery-principle-of-operation.png\")
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