ELETRICIDADE: designação genérica aos fenômenos ou
propriedades associadas aos corpos com CARGA ELÉTRICA.
A palavra ELETRICIDADE, é derivada da palavra grega ELEKTRON
que era o nome que os gregos davam ao âmbar que ao ser atritado
na lã adquiria a propriedade de atrair corpos leves, como por
exemplo: palhas e penas. Isto deve-se a um fenômeno chamado
eletricidade estática.
O âmbar é uma resina fóssil, de uma espécie de pinheiro já
desaparecida, tem uma cor amarela semi-transparente.
No Século VI antes de Cristo os gregos conheciam este fenômeno. É
referido, a este propósito, o nome do filósofo grego Thales de
Mileto, como tendo efetuado esta experiência.
ELETRICIDADE : É UM RAMO DA FÍSICA QUE SE SUBDIVIDE EM:
ELETROSTÁTICA: ESTUDA OS FENÔMENOS ELÉTRICOS
RESULTANTES DAS CARGAS ELÉTRICAS EM REPOUSO.
ELETRODINÂMICA: ESTUDA OS FENÔMENOS ELÉTRICOS
RESULTANTES DAS CARGAS ELÉTRICAS EM MOVIMENTO.
... que será objeto de nossos estudos neste semestre .....
Todos os corpos existentes na Terra, assim como todos existentes no
Universo, de acordo com os cientistas, têm uma característica em comum:
São constituídos por matéria (substância).
Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.
A Matéria, por sua vez, é constituída por partículas
invisíveis, ao olho nu, chamadas de ÁTOMOS.
MATÉRIA
(SUBSTÂNCIA)
MOLÉCULA
ÁTOMO
Prótons, nêutrons e elétrons.
e.t..c
Em grego a palavra átomo ("atomon") significa
"que não pode ser dividido".
Matéria
TMOSÁTOMOS ÁTOMOSÁTOMOS ÁT
ÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOSÁTOMOS ÁTO
MOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOSÁT
ÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOSÁ
OSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOSÁTOMOS
OMOSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOSÁTOM
ÁTOM
ÁTOMOSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOMOS
ÁTOMOSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS ÁTOM
ÁTOMOSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOMOS
ÁTOMOSÁTOMOSÁTOMOS ÁTOM
ÁTOMOS
ÁTOMO
No corpo ocorre
movimento
“desordenado” ou
caótico de elétrons
livres.
NO ÁTOMO, O NÚMERO DE CARGAS POSITIVAS (PRÓTONS=p) É
SEMPRE IGUAL AO NÚMERO DE CARGAS NEGATIVAS (ELETRONS= e).
ÁTOMO = NEUTRO = ESTÁVEL p=e
QUANDO INSTÁVEL p≠e
ÍONS
Localização
Partícula
Carga (C)
Massa (Kg)
eletrosfera
elétron
1,6021917 . 10-19
1,6 .10-19
9,1095 . 10-31
núcleo
próton
1,6021917 . 10-19
1,6 .10-19
1,67261 . 10-27
núcleo
nêutron
0
1,67492 . 10-27
A massa do próton é aproximadamente 1840 vezes maior que a do elétron
Matéria
Eletrosfera
REGIÃO do átomo
onde os ELÉTRONS
se movimentam.
Q
P
0
N
M
L
K
+
1
2
3
4
5
6
7
PARA TODOS OS ELEMENTOS CONHECIDOS, HÁ UM MÁXIMO DE 7
CAMADAS EM TORNO DO NÚCLEO.
A MANEIRA EXATA COMO OS ELÉTRONS ESTÃO DISTRIBUIDOS EM TORNO
DO NÚCLEO DETERMINA, ENTRE OUTRAS, AS CARACTERÍSTICAS
ELÉTRICAS DO ELEMENTO
NÍVEIS DE ENERGIA
Nível de valência :
ultimo nível do átomo.
Os elétrons situados
na camada mais
externa são chamados
de elétrons de valência
O nível de energia de
um elétron é
proporcional a sua
distância do núcleo.
Número atômico (Z) : nº de prótons.
Massa atômica : é a soma do número
atômico (n° de prótons) com o número de
nêutrons (n).
VALÊNCIA
É o número de ligações que um átomo
precisa fazer para adquirir uma
configuração estável, como a
configuração de um gás nobre.
Quando se aplica a
certos materiais
energia externa: calor,
luz, ou energia elétrica,
os elétrons adquirem
mais energia, o que
pode *implicar na
mudança de nível
(p/mais alto).
*escapar
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA (distribuição de elétrons) POR CAMADA
32
8
A camada, que interessa, ao estudo da eletrônica, é a ultima camada
de cada átomo (a mais externa) = camada de valência.
1p
Esquema do átomo do Hidrogênio
Esquema do átomo do Oxigênio
17p
17n
Esquema do átomo de Cloro
N
M
L
K
+
1
2
3
4
N=1
M = 18
L =8
K =2
29 PRÓTONS, 34 NÊUTRONS
GASES NOBRES ELEMENTOS ESTÁVEIS: com exceção do hélio
possuem 8 elétrons (OCTETO) na ultima camada.
Não doam nem recebem.
COLUNA 8A DA TABELA PERIÓDICA
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
K
DUETO
L
M
N
O
P
He
(Z = 2)
2
Ne
(Z = 10)
2
8
Ar
(Z = 18)
2
8
18
8
Kr
(Z = 36)
2
8
18
18
8
Xe
(Z = 54)
2
8
18
32
18
8
Rn
(z = 86)
2
8
18
32
32
18
Q
8
A CAMADA, QUE INTERESSA, AO ESTUDO DA ELETRÔNICA, É A
ULTIMA CAMADA DE CADA ÁTOMO (A MAIS EXTERNA) = CAMADA DE
VALÊNCIA.
A CAMADA DE VALÊNCIA
É A CAMADA ELETRÔNICA MAIS EXTERNA, OU SEJA, A
ÚLTIMA CAMADA DA ELETROSFERA DE UM ÁTOMO. EM
UMA LIGAÇÃO QUÍMICA (OU LIGAÇÃO ELETRÔNICA), A
CAMADA DE VALÊNCIA PODE RECEBER OU FORNECER
ELÉTRONS.
VALÊNCIA
É o número de ligações que um átomo precisa fazer para adquirir uma
configuração estável, como a configuração de um gás nobre.
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS QUANTO À CONFIGURAÇÃO
ELETRÔNICA (ULTIMA CAMADA =CAMADA DE VALÊNCIA)
Metais: São elementos que possuem menos de quatro elétrons na camada
de valência. Doam elétrons quando fazem ligações químicas;
Não-Metais: São elementos que possuem mais de quatro elétrons na
camada de valência. Recebem elétrons quando fazem ligações químicas;
Semimetais: São alguns elementos que ora doam e comportam-se como
metais ora recebem e atuam como não-metais, independente do número de
elétrons na camada de valência;
Hidrogênio: Não tem classificação, porém sua tendência é de ganhar um
elétron.
Gases nobres: Elementos estáveis, possuem 8 elétrons na ultima camada. Não
doam nem recebem.
Em qualquer átomo, observado na natureza, a camada exterior (a ultima)
nunca possui mais que 8 elétrons.
Quando a ultima camada de um elemento possui apenas 8 elétrons.
O elemento é classificado como Estável.
Não aceita, nem cede facilmente elétrons.
Quando possui x ( 5 ≤ x < 8 ) elétrons em sua ultima camada, o átomo
aceita facilmente elétrons. Os elementos deste tipo são bons isolantes. Os
átomos tendem a receber elétrons, a o invés de ceder (doar).
Quando possui x ( x < 4 ) elétrons em sua ultima camada, o átomo
apresenta a tendência de ceder (doar) facilmente elétrons. Os elementos
deste tipo são ótimos condutores. Os átomos contêm um grande número
de elétrons fracamente atraídos pelo núcleo, são chamados de elétrons
livres, e podem se movimentar aleatoriamente de um átomo a outro.
Supercondutores: São condutores de eletricidade que, para todos os
fins práticos, têm resistência zero.
Primeiro material supercondutor foi descoberto por um cientista alemão em
1911, quando ele congelou o elemento mercúrio a criogênicos
4 K (-269,15º C). Desde então, as pesquisas têm mostrado que cerâmicas
extremamente complexas são o tipo de material mais promissor para a
criação de compostos que se mantenham supercondutores a temperaturas
mais elevadas.
Supercondutividade (SC) é uma propriedade física, de
característica intrínseca de certos materiais, quando se
esfriam a temperaturas extremamente baixas, passa a conduzir
corrente sem resistência .
ELÉTRONS NA ULTIMA CAMADA DO ÁTOMO
(estado natural = estável)
Tendem a aceitar
(5≤x<8)
(x<4)
Tendem
a doar
elétrons
SEMICONDUTORES
Estável. Resistem a
todo tipo de
atividade elétrica ou
química.
?
?
octeto