7. MODELOS Y/O REACCIONES QUMICAS ESPECFICAS QUE IDENTIFICAN EL PROCESO INDUSTRIAL INORGNICOLos procesos electroqumicos son reacciones redox en las cuales la energa liberada por una reaccin espontnea se convierte en electricidad o la energa elctrica se aprovecha para provocar una reaccin qumica no espontnea.Las reacciones redox son aquellas en las que se transfieren electrones de una sustancia a otra. Una celda electroqumica es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reaccin redox (celda galvnica o voltaica). Para completar el circuito elctrico es necesario colocar entre las 2 semi-celdas un puente salino para que los iones se muevan de una semi-celda a otra a travs de l.La corriente elctrica fluir del nodo al ctodo ya que hay una diferencia de potencial entre los 2 electrodos y se mide en forma experimental con un voltmetro.En una pila alcalina, elnodo(polo negativo) est hecho de polvo dezinc(que permite una mayor superficie para aumentar la velocidad de la reaccin y por lo tanto aumentar el flujo de electrones) y elctodo(polo positivo) se compone dedixido de manganeso. Las pilas alcalinas son comparables a laspilas de zinc-carbono, pero la diferencia es que las pilas alcalinas usan hidrxido de potasio, (KOH), comoelectrolitoen vez decloruro de amonioocloruro de zinc, en laspilas salinas.En el nodo, se produce la oxidacin del Zn pulverizado, mientras que en el ctodo, se produce la reduccin del xido de manganeso (IV), MnO2, (que acta como oxidante) para dar xido de manganeso (III), Mn2O3. Las semirreacciones que se producen son las siguientes:Oxidacin: Zn (s) + 2OH(aq) ZnO (s) + H2O (l) + 2e

Reduccin: 2MnO2(s) + H2O (l) + 2eMn2O3(s) + 2OH(aq)

8. REACCIONES QUMICAS GENERALES DERIVADAS DE LAS ESPECFICAS CON INFLUENCIA PARA OTROS PROCESOS DE ORDEN INDUSTRIALas semirreacciones indicadas no describen por completo el proceso real, son una simplificacin del mismo, que transcurre en varias etapas con formacin de distintos compuestos intermedios. Adems, las semirreacciones no transcurren, en disolucin. En una pila alcalina, el nodo est formado por zinc pulverizado, y el ctodo es una barra de acero rodeada de una pasta espesa y negruzca de MnO2, KOH y agua.Se producen multitud de reacciones paralelas en funcin de las condiciones del entorno. Por ejemplo, la reaccin de produccin de hidrgeno. Has visto alguna vez una pila alcalina hinchada como un globo, como a punto de explotar? Se debe a la siguiente reaccin secundaria:

Que produce hidrgeno gaseoso y la hace hincharse.El proceso global de una pila alcalina se puede escribir como:

Aqu se tiene una fotografa donde se muestran el nodo (la carcasa exterior) y el ctodo (el cilindro central)

Una pila alcalina basada en esta reaccin Zn/MnO2 en medio bsico tiene una fuerza electromotriz o potencial estndar de 1,5V, y su buena fama con respecto a otras pilas no alcalinas (como la pila tipo Leclanch o pila salina) se debe a que conserva esta fem estable durante ms tiempo.

9. PRECISAR LAS CONDICIONES DE PROCESO, CUANTIFICANDO LAS VARIABLES DE T, P, S, H, RENDIMIENTO, CONVERSIN, CALIDAD, ETC.

La temperatura influye en el comportamiento de la batera debemos recordar que una reaccin qumica es acelerada cuando la temperatura se incrementa y es retardada cuando sta disminuye.

La capacidad de una pila alcalina es mayor que la de una pila Leclanch (es esencialmente una versin independiente de una batera de tierra) o una pila de cloruro de zinc de igual tamao, porque el material del nodo es dixido de manganeso ms puro y ms denso, y el espacio ocupado por los componentes internos, tales como los colectores de corriente es menor. Una pila alcalina puede proporcionar entre tres y cinco veces ms tiempo de funcionamiento. La capacidad de una pila o batera alcalina es fuertemente dependiente de la carga o potencia consumida por el dispositivo al que se conecta. Una pila alcalina de tamao AA podra tener una capacidad real de 3000mAha baja potencia, pero con una carga de 1000 mW, que es comn para las cmaras digitales, la capacidad podra ser de tan slo 700 mAh. La tensin de la batera disminuye de manera constante durante el uso, por lo que la capacidad total utilizable depende de la tensin de corte de la aplicacin. A diferencia de las pilas Leclanch, la pila alcalina proporciona casi igual capacidad para uso intermitente o continuo con cargas ligeras. Con una carga pesada, se reduce la capacidad de descarga continua, en comparacin con una descarga intermitente, pero la reduccin es menor que para las pilas Leclanch.

La tensin nominal de una pila alcalina es de 1,5 V. Mltiplos de esta tensin pueden lograrse con varias clulas conectadas en serie. La diferencia de potencial o tensin para una carga nula en una pila alcalina no descargada vara desde 1,50 hasta 1,65 V, dependiendo este rango del dixido de manganeso elegido y el contenido de xido de zinc en el electrolito. La tensin media, con carga, depende de la descarga y vara desde 1,1 a 1,3 V. Una pila totalmente descargada tiene un voltaje remanente en el rango de 0,8 a 1,0 V.La tensin de una pila alcalina disminuye gradualmente durante la descarga, pero menos que las pilas de carbono-zinc. Tambin poseen un rango de temperaturas de funcionamiento ms elevado, pudiendo estar operativas a -30 C.

La cantidad de corriente que una pila o batera alcalina puede producir es aproximadamente proporcional a su tamao fsico. Esto es un resultado de la disminucin de la resistencia interna porque aumenta la superficie interna de la clula. Una regla general es que una batera alcalina AA puede entregar 700 mA sin un calentamiento significativo. Las pilas ms grandes, como lostipos C y D, pueden entregar ms corriente. Las aplicaciones que requieren corrientes elevadas de varios amperios, tales como las linternas de alta potencia y equipos de msica porttiles, requerirn pilas de tamao D para responder ante el aumento de la carga.