MATÉRIA, ÁTOMOS E MOLÉCULAS:

          Todo o efeito elétrico conhecido tem origem no íntimo da matéria, ou seja, nos átomos e moléculas. Vamos começar nossa sequência de postagens com a descrição dos princípios da eletricidade e como ela funciona e seguiremos em uma viagem rumo a Automação e Controle, passando pela Eletrotécnica, Eletricidade Predial, Eletricidade Industrial e Eletrônica. 

Então vamos lá.

Matéria, Átomos, Moléculas, Corpos simples e Compostos.

Iniciaremos nosso estudo de eletrotécnica com os elementos que são a base de tudo que conhecemos:

    ·  A matéria,

    ·  Os átomos,

    ·  As moléculas,

    ·  Os corpos simples e compostos 

MATÉRIA, ÁTOMOS E MOLÉCULAS:

Tudo aquilo que nos rodeia e ocupa lugar no espaço recebe o nome de matéria. A menor porção da matéria, que mantém suas propriedades recebe o nome de molécula. Mas a molécula pode ainda ser dividida  em constituintes, os quais possuem características bem diferentes da própria matéria. Estes constituintes recebem o nome de átomos, palavra grega que significa “não divisível”. Esta palavra deixou de ser apropriada já que hoje em dia consegue-se dividir os átomos em partículas ainda menores.

Exemplo: a água é a matéria que é formada por moléculas. As moléculas de água são por sua vez formadas por três átomos. Dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.

Figura 1 - Molécula de água constituída por dois átomos de oxigênio e um átomo de hidrogênio.

ESTADO SÓLIDO, ESTADO LÍQUIDO E ESTADO GASOSO DA MATÉRIA:

A matéria pode ser encontrada nos seus três estados:

·         Estado sólido; 

·         Estado líquido;

·         Estado gasoso.

No estado sólido os corpos têm sempre um volume determinado e uma forma determinada, como é o caso de uma pedra ou de uma cadeira.

No estado líquido o volume também é determinável, mas a forma é indeterminada, já que pode ter diferentes formas conforme o espaço que ocupar. Exemplo disto é a água ou o leite.

No estado gasoso o seu volume e forma são indeterminados, como por exemplo, o ar que nos rodeia ou a fumaça de uma fogueira.

CORPOS SIMPLES E CORPOS COMPOSTOS:

Diz-se que um corpo é simples, se for formado por um único tipo de átomos. É o caso do ouro no estado puro, que só contém átomos de ouro.

Corpo composto é o nome dado a todos os outros corpos, formados por mais do que um tipo de átomos, como é o caso da água que citada anteriormente. É constituída por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio.

CONSTITUIÇÃO DO ÁTOMO:

Um átomo é formado por um centro, que é fixo e chamado núcleo. É também formado por uma parte exterior com elétrons que possuem carga negativa e giram à sua volta a uma grande velocidade. Estes elétrons formam camadas que ficam dispostas ao redor do núcleo chamadas de eletrosfera, camadas essas que formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo.

O núcleo do átomo é constituído por partículas positivas chamadas prótons e por partículas sem carga elétrica chamadas de nêutrons.

Na figura abaixo temos o exemplo de um átomo de sódio. No centro podemos ver o núcleo com o limite a tracejado, contendo no seu interior os prótons de cor azul (cargas positivas), e os nêutrons de cor verde (sem carga). Ao redor do núcleo vemos as várias camadas ou nuvens eletrônicas (K, L, M) contendo cada uma um determinado número de elétrons de cor vermelha (de carga negativa).

Figura 2 - Átomo de sódio.

Estas camadas, ou órbitas, são denominadas com letras, começando do interior com a letra K, passando à camada seguinte com a letra L, depois a letra M e assim sucessivamente.

Nas camadas ou órbitas à volta do núcleo, cada uma delas tem um limite máximo de elétrons que pode suportar.

Sendo assim, o número máximo de elétrons que cada órbita pode suportar é de:

Primeira órbita (K) = até 2 elétrons
Segunda órbita (L)= até 8 elétrons
Terceira órbita (M) = até 18 elétrons (caso não seja a última órbita ou órbita de valência)
Quarta órbita (N) = até 32 elétrons (caso não seja a última órbita ou órbita de valência)

Como já foi dito, os elétrons são as partículas que giram à volta do núcleo. Na camada, ou órbita, mais afastada do núcleo, ou seja, na última camada exterior, giram também elétrons, que recebem o nome de elétrons de valência. Nesta última camada, o limite máximo de elétrons de valência é sempre de oito elétrons.

Figura 3 - Átomo de sódio.

Na figura podemos ver dois átomos. À esquerda o átomo de germânio e à direita o átomo de silício. Temos as várias camadas da nuvem eletrônica dispostas à volta do núcleo.
            Dentro do núcleo temos, no caso do germânio, 32 cargas positivas – os prótons e no silício 14 prótons. Os nêutrons não são apresentados por terem carga neutra e serem praticamente irrelevantes. Cada um deles tem o mesmo número de prótons e elétrons e ambos têm também 4 elétrons de valência – elétrons da camada exterior.

Para o estudo da eletricidade os elétrons com mais importância são os de elétrons de valência (os da camada exterior), já que estes são os que têm mais facilidade em se separar de um átomo para se unir a outro.

Referências Bibliográficas

[1] http://www.tecnologiadoglobo.com/2009/03/materia-atomos-protoes-electroes-tabela-periodica/