<div class="text-justify">Saludos estimados amigos de Hive.

Como bien sabemos muchos de los aparatos electrónicos que tenemos en nuestro hogar funcionan con pilas, solo con contar los controles remotos de los televisores, aires acondicionados y equipos de audio y video tenemos ya un gran consumo de pilas en la casa. Así que no es desconocida la importancia que tienen estos pequeños elementos para brindarnos la comodidad de utilizar mandos a distancia. Y quizás cuando es hora de cambiar las pilas de algún control remoto o juguete vayamos a la tienda y solicitemos las pilas alcalinas, porque sabemos que en comparación con las de carbón normal son más duraderas. Pero, ¿sabes que las hace diferente y cómo funcionan? En este post quiero explicar la química implicada en el proceso.

<center>![sh15um8sgn0tj8wi9hbf](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600081840/sh15um8sgn0tj8wi9hbf.jpg)
***Pila alcalina tipo AA. Fuente: @emiliomoron.***</center></p>
Las pilas alcalinas deben su nombre al electrolito alcalino que forma parte de la reacción, por lo que el pH de su composición es básico. Esta es la principal característica que las diferencia de las pilas de zinc-carbono convencionales, en las cuales el electrolito es una sal de cloruro de amonio, NH<sub>4</sub>Cl. 

Aunque igual que las pilas de zinc-carbono, las pilas alcalinas también son consideradas pilas secas, ya que el electrolito se encuentra formando una pasta con un bajo porcentaje de humedad, solo el suficiente para facilitar la movilidad de los iones que participan en la reacción química, hacia y desde los electrodos, para producir el flujo de electrones que generan electricidad.

## Componentes de la pila alcalina
Ya en otro post describí cómo funcionan las pilas de zinc-carbono, pueden consultar mi descripción [aquí]( https://hive.blog/hive-196387/@emiliomoron/reciclando-una-pila-salina-1593340644), decíamos que en estas se constituyen de dos electrodos, uno es una barra de grafito que va en el centro y el otro es una lámina de zinc que se utiliza como recipiente para el resto de los componentes. En cambio en la pila alcalina, se tiene una lata que sirve de contener para una serie de discos compactos dispuestos en su interior.

<center>![ajtlrsy3ydfg4lx01gfe](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600082027/ajtlrsy3ydfg4lx01gfe.jpg)
***Imagen de la pila: a la izquierda al retirar la película plástica protectora y a la derecha al abrir la lata exterior. Fuente: @emiliomoron.***</center></p>
Podemos observar en la imagen que los discos se cubren con una cubierta plástica, en otros casos es una cubierta de papel poroso, y en la parte superior de la pila se nota una arandela de goma que sirve de aislante, además, la placa que sirve de terminal positivo. Si retiramos la arandela de goma y la chapa que sirve de terminal positivo, podremos extraer también los discos de su interior.

<center>![ekxn1o8qennpztvvlpzk](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600082380/ekxn1o8qennpztvvlpzk.jpg) 
***Despiece de una pila alcalina. Fuente: @emiliomoron.***</center></p>
En este tipo de pila, cada disco constituye una celda electroquímica, por lo que la pila en si está formada por un conjunto de celdas individuales, en las que se obtiene energía de la reacción química que se produce entre el zinc y el óxido de manganeso que se encuentran en el interior de cada una, empleando hidróxido de potasio como electrolito[1]. 

En la siguiente imagen podemos observar el contenido de uno de los discos que forman parte de la pila.

<center>![n3qhssylujvvhsitrfbx](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600082545/n3qhssylujvvhsitrfbx.jpg) 
***Contenido de uno de los discos internos de la pila. Fuente: @emiliomoron.***</center></p>
Y en la siguiente imagen podemos observar el resto de los componentes del disco, permitiendo ver, además de la pasta con dióxido de manganeso, una lámina de celulosa que separa la pasta de MnO<sub>2</sub>-grafito de una capa que contiene partículas de Zn. 

<center>![dh9c9itieyrv0sbagkie](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600082664/dh9c9itieyrv0sbagkie.jpg)
***Partes de un disco interno. Fuente: @emiliomoron.***</center></p>
Otras también se fabrican de forma cilíndrica como las baterías de zinc-carbono, donde la mezcla del cátodo es una pasta de dióxido de manganeso con polvo de carbono que es presionada en un contenedor de acero laminado que sirve de colector catódico de corriente, y es separada de los componentes del ánodo mediante una capa de celulosa.

<center>![pydejmjl39up8kfjcjzg](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600083650/pydejmjl39up8kfjcjzg.jpg) 
***Elementos internos de una pila alcalina AA. Fuente: [Wikipedia.com, imagen CC BY-SA 3.0](https://es.wikipedia.org/wiki/Pila_alcalina#/media/Archivo:AlkalineMnrp.jpg)***</center></p>
Entonces, en este tipo de pilas alcalinas no vamos a encontrar una barra de grafito en su interior y una cubierta exterior de zinc, sino más bien; una serie de pilas individuales donde el polo positivo (o ánodo) está hecho de polvo de zinc disperso en un gel que contiene al hidróxido de potasio, mientras que el polo negativo (o cátodo) está hecho de dióxido de maganeso (IV), MnO<sub>2</sub>, el cual actúa como agente oxidante.  

## Mecanismo de reacción
Desde el punto de vista químico, las pilas alcalinas funcionan de forma similar que las pilas salinas, con la diferencia que estas usan como electrolito hidróxido de potasio (KOH) en lugar de cloruro de amonio o cloruro de zinc como las pilas salinas o secas[1]. Y también utilizan zinc sólido y óxido de manganeso como electrodos.

La oxidación del zinc y la reducción del dióxido de manganeso constituyen el proceso redox que genera el flujo de electrones desde el ánodo hacia cátodo. La reacción general que describe el funcionamiento de la pila alcalina es la siguiente:

![pycnmflqku0yaoqfqbnf](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600083838/pycnmflqku0yaoqfqbnf.jpg) 

Esta reacción es un modelo general utilizado para explicar el funcionamiento de la pila alcalina, en la práctica el proceso es más complejo y transcurre en varias etapas.

Cuando ponemos la pila alcalina en funcionamiento, en el ánodo ocurre la oxidación del zinc metálico con los iones OH<sub>-</sub> del electrolito, liberando dos electrones:

![av5dspvpopp0c4ohgjfn](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600083890/av5dspvpopp0c4ohgjfn.jpg) 

En otra reacción, el zincato (Zn(OH)<sub>2</sub>)) se descompone en óxido de zinc.
![cuuhknu3ec57krwt5xfc](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600084237/cuuhknu3ec57krwt5xfc.jpg) 

Y esos dos electrones liberados por el zinc viajan por el circuito externo y ponen en marcha el artefacto conectado. Y una vez que regresan al terminal positivo, recorren el electrodo constituido por la pasta de dióxido de manganeso-grafito, en la cual se produce la siguiente reacción:

![w6fp9uptenmhsfn9e0oz](https://res.cloudinary.com/drrz8xekm/image/upload/v1600084350/w6fp9uptenmhsfn9e0oz.jpg) 

En esta reacción, el manganeso se reduce al ganar los electrones perdidos por el zinc. 

Aunque los iones OH<sup>-</sup> se regeneran para volver a iniciar la reacción con el zinc, llegara un momento en el que ambos electrodos se van a saturar con los productos Zn(OH)<sub>2</sub> y MnO(OH), con lo que concluirá la vida útil de la pila.

## Precauciones y peligros
La primera precaución que debemos tener en cuenta es que este tipo de pila alcalina no es recargable, por lo que una vez que se agota no hay truco infalible encontrado en internet para volver a darles carga y reutilizarlas, eso es porque las reacciones químicas implicadas no son reversibles. Así que evitemos exponernos a procesos peligrosos.

Otra precaución a tener en cuenta, es que con el tiempo, este tipo de pila es propensa a presentar fugas de electrolito, el cual es un agente corrosivo capaz de causar irritación de las vías respiratorias y la piel. Esto lo podemos evitar almacenándolas en un lugar seco, reemplazarlas de los equipos electrónicos en cuanto se agotan y desechándolas adecuadamente una vez retiradas de los aparatos.

Cuando se produce la fuga del electrolito, generalmente visualizamos el crecimiento de cristales de hidróxido de potasio en el lugar de la fuga y que se va extendiendo con el tiempo. Lo cual es perjudicial para los aparatos electrónicos y no debe manipularse sin protección.

Eliminar las pilas alcalinas junto a los desechos domésticos puede representar un peligro para el ambiente, aunque las pilas de última generación no contienen mercurio como sus predecesoras (cuando se introdujeron al mercado contenían una pequeña cantidad de mercurio para controlar las reacciones secundarias en el cátodo), aun contienen sustancias peligrosas. Muchos países las han clasificado como desechos peligrosos, por lo que deben desecharse de forma separada y tratarse en centros especializados; aunque la realidad de muchos países es otra, ya que nos costaría más la correcta disposición de las que consumimos en casa que comprar cientos de pilas nuevas.

Recuerden que de realizar el despiece de este tipo de pila debemos utilizar guantes y lentes de seguridad.

## Conclusión y aporte
Con el presente post espero haber compartido información de su interés sobre la composición química y funcionamiento de una pila alcalina. Cuando comenzamos a describir su funcionamiento podemos relacionar este con temas de química como las reacciones de óxido-reducción, funciones de los electrolitos y asociar los usos prácticos que tienen las celdas electroquímicas en actividades de uso cotidiano. Sirviendo el despiece de la misma como una herramienta didáctica para realizar experimentos caseros y acercar más a los estudiantes a la química.

También nos permite dar a conocer los componentes de este tipo de pila, y porque se considera un desecho peligroso y porque debemos tener precaución cuando se produce la fuga del electrolito.

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**_Bueno amigos, es todo por los momentos, muchas gracias por leer el post espero les haya gustado. ¡Hasta el próximo!_**

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## Referencias
1.	Wikipedia.com. [Pila alcalina](https://es.wikipedia.org/wiki/Pila_alcalina])

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_Las formulas, reacciones y estructuras químicas indicadas fueron elaboradas por el autor en Microsoft PowerPoint._

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