¿Cómo funcionan las baterías?
Una batería, al igual que una pila, se basa en la transformación de energía química en energía eléctrica a través de un proceso de oxidación-reducción. Los electrones fluyen espontáneamente de un agente reductor a otro oxidante. Cuando se conecta una batería a un teléfono móvil, una linterna o una calculadora, los electrones se mueven siguiendo el circuito que está construido entre los polos de la batería. Se necesita que ocurra una reacción espontánea de oxidación-reducción dentro de la batería, que envíe los electrones desde la celda donde se produce la oxidación a la celda donde ocurre la reducción.
Las tablas de potenciales estándar de reducción nos sirven para determinar si la reacción ocurre espontáneamente y cuál es la fem de la celda electroquímica. Para determinar si la reacción es espontánea, solo tienes que calcular el potencial de la pila siguiendo esta ecuación:
\[\varepsilon^o_{pila} = \varepsilon^o_{cat} - \varepsilon^o_{an}\]
Si el potencial resultante es positivo, significa que la reacción ocurre espontáneamente, produciendo energía eléctrica. Si la suma es negativa, la reacción no ocurre espontáneamente, aunque podemos hacer que ocurra aportando energía desde una fuente externa. En ese caso, la celda electroquímica no produce energía, sino que la consume.
Puedes ver cómo funciona una pila en esta animación interactiva. Es importante que prestes atención a la gráfica que te muestra el potencial de la pila que has usado cuando eliges metal para el ánodo y el cátodo.
Lectura facilitada
Una batería es un dispositivo que transforma energía química en energía eléctrica a través de un proceso de oxidación-reducción. La espontaneidad de estas reacciones depende de los potenciales estándar de las dos semiceldas que componen la celda electroquímica.