Artigo sobre a carga elétrica nos átomos
Observe um dos objetos ao seu redor. Se você destruir um objeto, por exemplo, uma pedra, ela se dividirá em pedaços menores. Se essa parte da pedra for destruída novamente, os pedaços se transformarão em pedaços ainda menores. E se a pedra for destruída mais uma vez? Claro, ela ficará ainda menor. Mas será que pedras podem ser destruídas em pedaços cada vez menores? A realidade mostra que, ao dividir um objeto em partes menores, sempre haverá um ponto em que a menor parte dele não poderá mais ser dividida em partes menores. Essa menor parte de um objeto, que não pode ser dividida, é chamada de átomo. Portanto, os átomos são as menores partículas de toda a matéria do universo.
Os átomos são compostos por elétrons, prótons e nêutrons. Prótons e nêutrons formam núcleos atômicos com aproximadamente 10⁻¹⁵ metros de comprimento. Os elétrons estão fora do núcleo e se movem ao redor dele como planetas se movem ao redor do Sol. Se considerarmos que o diâmetro do átomo é de alguns quilômetros, então o núcleo atômico tem o tamanho de uma bola de bilhar.
e os elétrons estão entre o núcleo e atingem uma distância de aproximadamente 10⁻¹⁰ metros do núcleo. Entre o núcleo e um elétron, há espaço.
Elétrons com carga negativa estão localizados nas bordas dos átomos, enquanto prótons com carga positiva estão localizados no núcleo atômico. Para que os elétrons continuem circulando o núcleo e não escapem do átomo, o núcleo atômico com carga positiva deve exercer uma força de atração sobre o elétron. A força que atrai os elétrons, mantendo-os próximos ao núcleo e impedindo sua separação do átomo, é chamada de força elétrica.
Por outro lado, dentro do núcleo atômico, existem prótons com carga positiva, de modo que os prótons se repelem devido à mesma carga. Para que os prótons permaneçam juntos no núcleo e não se separem do átomo, deve haver uma força que os una. A força que mantém os prótons unidos no núcleo atômico é chamada de força nuclear.
A massa do próton é quase a mesma que a do nêutron. Aproximadamente 99.9% da massa atômica está concentrada no núcleo atômico, enquanto os elétrons têm massas minúsculas. Massa do elétron (me) = 9.1093897 x 10⁻³¹ kg , massa do nêutron (mn) = 1.6749286 x 10⁻²⁷ kg , massa do próton (mp) = 1.6726231 x 10⁻²⁷ kg.
A quantidade de eletricidade
Elétrons são negativos, prótons são positivos e nêutrons são neutros. Prótons e nêutrons são compostos de quarks, que possuem carga de aproximadamente 1/3 e 2/3 vezes a carga dos elétrons. Quarks são as menores partículas que formam os átomos, mas até o momento, não foram encontrados quarks isolados como partículas individuais.
A quantidade de carga de um elétron ou de um próton é a unidade básica de carga. A carga elétrica de um objeto é um múltiplo da carga do elétron ou do próton. Isso é chamado de carga quantizada. Por exemplo, se a menor fração da moeda que usamos é 1, então a quantia de dinheiro que uma pessoa possui, em múltiplos dessa menor fração, é 1. Por exemplo, a quantia do meu dinheiro é 2 e 3.
A carga de um elétron é –e e a carga de um próton é +e. A carga de um objeto é um múltiplo de e, ou 1.60 x 10⁻¹⁹ Coulomb , e pode ser expressa por Q = ± Ne. Q = número de cargas, ± representa o tipo de carga, N = número inteiro e e = 1.60 x 10⁻¹⁹ Coulomb.
Carga elétrica em objetos
Se um átomo possui o mesmo número de elétrons e prótons, então a carga elétrica total do átomo é zero, e esse átomo é neutro ou não possui carga elétrica. O número de prótons ou elétrons em um átomo neutro é chamado de número atômico (Z). Se o número de elétrons for maior que o de prótons, o átomo terá carga negativa. Por outro lado, se o número de elétrons for menor que o de prótons, ele terá carga positiva. Átomos com carga negativa são chamados de íons negativos, enquanto átomos com carga positiva são chamados de íons positivos. O processo de receber ou liberar elétrons de um átomo é chamado de ionização. Quando dizemos que um átomo está carregado, estamos nos referindo à carga líquida. Por exemplo, um átomo tem 10 elétrons e 7 prótons. Este átomo tem carga negativa porque possui um excesso de 3 elétrons. Portanto, a carga líquida deste átomo é 3, e este tipo de carga atômica é negativa. As figuras 3, 7 e 10 são apenas exemplos para facilitar a compreensão. Na realidade, a quantidade de carga elétrica de um objeto é um múltiplo da carga do elétron ou da carga do próton.
Se um objeto possui o mesmo número de elétrons que de prótons, então ele é neutro, ou seja, não possui carga elétrica. Se um objeto possui mais elétrons do que prótons, ele é negativamente carregado, enquanto que se um objeto possui menos elétrons do que prótons, ele é positivamente carregado. Objetos inicialmente neutros podem se tornar negativamente carregados pela adição de elétrons. Por outro lado, objetos podem se tornar positivamente carregados pela remoção de elétrons.
