Pila Leclanché

La pila Leclanché è formata da un anodo di zinco e un catodo inerte in grafite, con funzione di conduttore.

Tra lo zinco e la barretta di grafite si trova una pasta di diossido di manganese (MnO₂), cloruro di ammonio e dicloruro di zinco.

Le reazioni redox implicate sono le seguenti:

all'anodo (ossidazione): Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2 e^-

al catodo (riduzione): 2NH₄⁺ (aq) + 2e^- → H₂ (g) + 2NH₃ (g)

I prodotti della riduzione che avviene al catodo sono due gas, idrogeno e ammoniaca, le cui pressioni porterebbero alla rottura della pila. Tale evenienza è evitata da altre due reazioni che avvengono nella pila:

Zn²⁺ (aq) + 2NH₃ (g) + 2 Cl^- (aq) → Zn(NH₃)₂Cl₂ (aq)

2 MnO₂ (s) + H₂ (g) → Mn₂O₃ (s) + H₂O (l)

Il potenziale di cella di questa pila è di 1,5 V, ma a causa dell'accumulo di ammoniaca attorno al catodo in carbonio questa tende a ridursi. Lasciando la pila a riposo (o anche portandola a temperature basse, come in un congelatore), l'ammoniaca tende a combinarsi sotto forma di complesso con Zn²⁺, riattivando parzialmente la forza elettromotrice originale della pila.

Per evitare l'accumulo di ammoniaca presso il catodo è stata sviluppata la pila alcalina, contenente KOH (idrossido di potassio) al posto di NH₄Cl (cloruro di ammonio). Queste pile mantengono una tensione elettrica costante anche dopo un notevole consumo di reagenti.

• Storia dell'elettrochimica

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• (EN) Leclanché cell, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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