23 - AplicaciAn del Pb en el acumulador de plomo

Vista previa del material en texto

QUÍMICA INORGÁNICA – CICLO DE CURSADO COMÚN (LB, TUQ, LF y B) 
FACULTAD DE BROMATOLOGÍA – U. N. E. R. – CICLO LECTIVO 2023 
 
 
1 
TEMA III – ELEMENTOS METÁLICOS DEL BLOQUE p 
Rodríguez, D.; Córsico, F.;Irigoytia, B.; Oroño, A. 
Aplicación del Pb en el acumulador de plomo 
Un acumulador (cargado) es una celda voltaica que mediante reacciones electroquímicas suministra energía 
eléctrica. Por ejemplo, un acumulador común de automóvil (“Batería”) consiste en un conjunto de celdas unitarias 
formadas de placas alternadas de plomo y dióxido de plomo, separadas y sostenidas con madera, lana de vidrio, 
o fibra de vidrio. La capacidad de almacenamiento de una sola unidad es reducida, y su tensión eléctrica generada 
es sólo de unos 2 V; por lo tanto, se conecta en serie un grupo de seis celdas para suministrar el voltaje de salida 
de 12 V. 
En un automóvil sin movimiento, el acumulador hace funcionar el motor de arranque, los faros, la radio, etc.; 
cuando el motor trabaja, el generador eléctrico (dínamo o alternador) envía corriente eléctrica hacia el 
acumulador y, por acción química electrolítica, lo restaura (o regenera) a su estado cargado. 
 
La celda componente o unidad de un acumulador consiste en una placa de plomo con huecos rellenada con 
plomo esponjoso, y una placa de dióxido de plomo, sumergidas ambas en una solución diluida de ácido sulfúrico, 
que sirve como electrólito (ver figura). 
Cuando se descarga esta celda (o sea cuando funciona como celda voltaica) se llevan a cabo las siguientes 
reacciones: 
Placa de Pb (ánodo) Pbº → Pb+2 + 2e- (oxidación) 
Placa de PbO2 (cátodo) PbO2 + 4 H
+ + 2e-→ Pb+2 + 2 H2O (reducción) 
Reacción rédox neta Pbº + PbO2 + 4 H
+→ 2 Pb+2 + 2 H2O 
Reacción de precipitación en las placas Pb+2 + SO4
-2→ PbSO4(s) 
Como el sulfato de plomo(II) es insoluble, los iones Pb+2 se combinan con los iones SO4
-2 formando una capa 
de PbSO4 en cada placa. La reacción química general de la celda es: 
Ciclo de descarga: Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(ac)→ 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l) 
La celda se puede recargar invirtiendo la reacción química. Tal inversión se logra forzando el paso de corriente 
a través de la celda en sentido contrario. El sulfato de plomo y el agua regeneran al plomo, dióxido de plomo y 
ácido sulfúrico: 
 
QUÍMICA INORGÁNICA – CICLO DE CURSADO COMÚN (LB, TUQ, LF y B) 
FACULTAD DE BROMATOLOGÍA – U. N. E. R. – CICLO LECTIVO 2023 
 
 
2 
TEMA III – ELEMENTOS METÁLICOS DEL BLOQUE p 
Rodríguez, D.; Córsico, F.;Irigoytia, B.; Oroño, A. 
Ciclo de carga: 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)→ Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(ac) 
El electrólito en un acumulador de plomo es una solución de ácido sulfúrico al 38% en peso, que tiene una 
densidad de 1,29 g/ml. Cuando se descarga un acumulador, se elimina el ácido sulfúrico, con lo cual disminuye 
la densidad de la solución del electrólito. El estado de carga o descarga del acumulador se puede estimar 
midiendo la densidad relativa (o "gravedad específica") del electrólito con un densímetro (o "hidrómetro"). 
Cuando la densidad relativa ha bajado hasta aproximadamente 1,05, el acumulador necesita recarga. 
 
Extraído de “Aspectos biológicos”, Capítulo 13 Los elementos del grupo 14, de Rayner – Canham “Química 
Inorgánica Descriptiva”, página 291.