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Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Repulsão elétrica (somente repulsão, repulsão eletrônica ou ainda repulsão eletromagnética) é o fenômeno do afastamento entre duas partículas que possuem cargas elétricas idênticas, ou melhor, de mesmo sinal (positivo, positiva; ou negativo, negativo).
De modo geral, tudo na natureza tende ao equilíbrio. Algebricamente falando, o equilíbrio se dá quando o somatório de um determinado conjunto de elementos semelhantes resulta em zero. Mas nada é tão simples quanto parece, dada ao permanente dinamismo e relativa instabilidade da maioria das forças da natureza que conhecemos.
Dessa forma, átomos, moléculas, enfim, substâncias de forma geral também obedecerão a essa regra do equilíbrio dinâmico entre partículas, pois, na sua natural interação, irão invariavelmente buscar o equilíbrio eletrônico. Assim, os diferentes átomos existentes na natureza agregam-se entre si, formando, com isso, as inúmeras substâncias que conhecemos, bem como as que ainda estamos para conhecer.
No núcleo do átomo existem prótons em permanente estado de interação: os prótons com massa positiva; e os nêutrons, como o próprio nome diz, eletronicamente neutros. Invariavelmente, o número (quantidade) de prótons no núcleo do átomo é igual ao número de nêutrons - tendo estes últimos o papel de argamassa a conferir coesão ao núcleo. Em princípio, átomos não podem perder prótons nem nêutrons, sendo esses números fixos - e, por isto, marca determinante na diferenciação de cada átomo.
No entanto, girando em órbitas ao redor dos átomos, estão os elétrons. Como o átomo pode perder ou ganhar elétrons, pode-se afirmar que, "em um átomo eletrônicamente neutro, o número de prótons será sempre igual ao número de elétrons". Se isto não acontece, dizemos que o átomo encontra-se em desequilíbrio eletrônico - conferindo-lhes o nome de íons.
A partir daqui, podemos começar a falar em valência - que nada mais é do que o valor indicativo de perda ou ganho de elétrons sofrida pelo átomo, resumida algebricamente pela seguinte fórmula: valência = nº de prótons (p) - nº de elétrons (é), ou seja, a diferença entre o número de prótons (constante) e o número de elétrons (variável) no interior do núcleo atômico. A valência também é conhecida como "Número de Oxidação" (Nox): se o átomo perde elétrons (p > é), ele oxida, pois seu Nox aumenta; se, por outro lado, o átomo ganha elétrons (p < é), ele sofre redução, pois seu Nox diminui.
Portanto, resumidamente, em relação a perda e ganho de elétrons pelo átomo, podemos afirmar que:
- "Oxidar" significa perder elétrons (p > é), acarretando no aumento do Nox.
- "Reduzir" significa ganhar elétrons (p < é), acarretando na diminuição do Nox.
Dessa forma, denominamos de íons átomos em desequilíbrio eletrônico, sendo que essa denominação é válida tanto para átomos com valência negativa, quanto para átomos com valência positiva. Mais especificamente, um átomo eletricamente negativo denomina-se ânion; enquanto um átomo eletricamente positivo é denominado cátion. Em princípio, os cátions tenderão a se combinar com os ânions, a fim de formarem substâncias eletricamente neutras - e relativamente estáveis (ou instáveis).
Teoricamente, esse equilíbrio eletrônico se dá, em princípio, quando o somatório das cargas elétricas dos átomos acaba por resultar em zero, formando substâncias eletricamente (ou eletrônicamente) neutra.
Dentro desse contexto, fica muito fácil compreender o conceito de repulsão elétrica (ou repulsão eletrônica), pois basta que prestemos atenção a duas regras básicas: átomos com valências opostas (sinais opostos) tendem a se atrair, a fim de formar substâncias eletrônicamente neutras; enquanto que átomos que possuem o mesmo sinal (em termos de valência) tendem a se repelir.
Ver também[editar | editar código-fonte]
- Carga elétrica
- Íon
Os aparelhos eletroeletrônicos que se encontram nas residências precisam de energia elétrica para o seu funcionamento. Tal energia é obtida quando eles são ligados em alguma fonte de energia, como uma pilha ou uma tomada. Quando isso é feito, algo invisível acontece. Elétrons livres, que se encontram nos meios condutores desses aparelhos, passam a se movimentar de maneira ordenada, transportando a energia elétrica necessária para o seu funcionamento. Esse movimento ordenado dos elétrons é conhecido como corrente elétrica e ela pode ocorrer nos condutores sólidos, como os metais, e em gases e líquidos ionizados. Vamos aprender um pouco mais sobre a corrente elétrica, discutindo a sua intensidade, sentido convencional e propriedades em geral.
Criando uma corrente elétrica
Para começar, um tipo de corrente mais comum, que é aquela produzida em fios condutores, que são aqueles feitos de metais, como por exemplo, o cobre. Os metais são bons condutores de eletricidade, pois possuem elétrons livres e quando esses materiais estão em equilíbrio, os elétrons se encontram em movimento desordenado, como mostra a figura abaixo:
Para se obter uma corrente elétrica, é necessário criar um campo elétrico nesse condutor. Com esse campo elétrico, teremos diferentes níveis de energia potencial. Esses diferentes níveis de energia potencial provocarão algo que é conhecido como diferença de potencial (d.d.p.), ou simplesmente tensão elétrica. Essa diferença de potencial pode ser obtida ligando-se o condutor acima a uma pilha.
Observe que a pilha possui um pólo positivo e um negativo. O pólo positivo possui um potencial maior, enquanto que o negativo possui um menor. O movimento dos elétrons será no sentido sempre do maior potencial, ou seja, do pólo positivo. A pilha tem a função de fonte de energia elétrica e também de manter a diferença de potencial, mantendo assim o movimento dos elétrons.
Intensidade de corrente elétrica
Considere uma secção no nosso fio condutor, onde podemos contar a quantidade de elétrons que passam por ela. Cada elétron possui uma quantidade de carga elétrica conhecida como carga elétrica elementar.
Essa carga elétrica tem valor conhecido, e se multiplicarmos o valor da carga elétrica elementar pelo número de elétrons que passa pela secção teremos a quantidade total de carga elétrica.
A carga elétrica no sistema internacional é medida em coulomb.
A intensidade da corrente elétrica será maior quanto mais elétrons passarem pela secção, ou seja, quanto mais cargas passarem no menor intervalo de tempo. Por isso, define-se corrente elétrica como sendo a quantidade de carga elétrica dividida pelo tempo.
| Corrente elétrica |
| i=QΔt |
A unidade de corrente elétrica no sistema internacional é o couloub por segundo, que é conhecido por ampère.
Corrente iônica
Até agora, falamos da corrente elétrica em meios sólidos para o entendimento desse conceito. Mas a corrente elétrica não é uma exclusividade dos meios sólidos, elas podem ocorrer nos gases e nos líquidos.
Nesses casos, não são só os portadores de carga negativa que entram em movimento, mas os portadores de carga positiva: os íons também entram em movimento.
Considere uma solução iônica onde são colocados dois eletrodos que estão ligados a uma bateria. Tal procedimento fará que um eletrodo adquira carga positiva, e outro, carga negativa.
Com isso, teremos o movimento dos íons negativos e dos elétrons no sentido do eletrodo positivo, e os íons positivos no sentido do eletrodo negativo.
No caso dos gases ionizados, o raciocínio é o mesmo, só que o meio em questão, como diz o próprio nome, é o meio gasoso. A intensidade da corrente elétrica também é determinada pela mesma equação apresentada acima, só que nesse caso a quantidade de carga elétrica será dada pela soma de cargas positivas e negativas.
Sentido convencional da corrente elétrica
O sentido da corrente elétrica é dado por uma convenção, que para muitos é um tanto estranha. Essa convenção diz que o sentido da corrente elétrica será o mesmo sentido de movimento das cargas positivas.
Ela se torna estranha, pois sabemos que a corrente elétrica que mais aparece no nosso dia a dia é aquela em que os elétrons estão em movimento, e esses elétrons são de carga negativa. Por isso, em uma corrente de elétrons, o sentido convencional da corrente será de oposição ao movimento dos elétrons.