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Os elétrons são partículas que fazem parte da constituição do átomo. Este, por sua vez, possui duas regiões principais, o núcleo (parte central, densa, compacta e maciça) e a eletrosfera (uma região periférica ao redor do núcleo). Os elétrons ficam na eletrosfera do átomo, movimentando-se ao redor do núcleo em órbitas circulares chamadas de camadas eletrônicas.
Segundo o modelo atômico de Rutherford-Bohr, existem, no máximo, sete camadas eletrônicas, mas somente algumas órbitas circulares são permitidas ao elétron, pois, em cada uma dessas órbitas, o elétron apresenta energia constante.
A palavra “élétron” vem do grego elektron, que significa âmbar — uma resina excretada por determinados tipos de vegetais para proteção contra insetos e micro-organismos. Com o passar do tempo, essa resina perde água e endurece, tornando-se uma resina fossilizada. O filósofo grego Tales de Mileto (625 a.C. - 546 a.C.) observou que, ao esfregar o âmbar com tecidos, como seda, lã ou camurça, ele passava a atrair objetos leves, ficando “eletrizado”.
Escorpião dentro de âmbar, uma resina fossilizada
Com o tempo, várias descobertas sobre a natureza elétrica da matéria foram realizadas, mostrando assim que a matéria possuía em sua constituição cargas negativas e positivas. Mas foi somente em 1856 que a explicação para esse fenômeno da eletricidade passou a ganhar forma. O físico inglês Sir Willian Crookes (1832-1919) criou o que ficou conhecido como ampola de Crookes, um tubo de vidro vedado onde se colocavam gases sob pressões baixíssimas e que apresentava um polo negativo e outro positivo nas extremidades da ampola, os eletrodos.
A aplicação de uma diferença de potencial entre os eletrodos gerava um feixe luminoso, que ficou conhecido como raio catódico, pois ele sempre saía do eletrodo negativo (cátodo) para o eletrodo positivo (ânodo).
Anos mais tarde, em 1897, o cientista inglês Joseph John Thomson (1856-1940) realizou mais experimentos com esse tubo de raios catódicos que culminaram na descoberta dos elétrons. Ele concluiu o seguinte:
* Esses raios catódicos são parte integrante de toda matéria, pois, mesmo trocando os gases, o resultado para esse experimento repete-se. Dessa forma, trata-se de uma partícula subatômica;
* Esses raios têm massa porque eles são capazes de movimentar uma pequena hélice dentro do tubo;
* Eles possuem carga negativa porque, ao colocar um campo elétrico do lado de fora da ampola, os raios catódicos sofrem um desvio, sendo atraídos para a placa positiva.
Desse modo, os raios catódicos foram denominados de elétrons e foram considerados a primeira partícula subatômica descoberta.
Joseph John Thomson (1856-1940) – considerado o descobridor do elétron
Hoje sabemos que os elétrons são as partículas de menor massa que compõem o átomo. São necessários 1836 elétrons para chegar à massa de um próton ou de um nêutron, que são as partículas que compõem o núcleo atômico. Sua carga relativa é de -1 e, em coulomb, é de -1,602. 10-19.
Veja alguns aspectos interessantes sobre os elétrons que explicam vários fenômenos que conhecemos:
* Os elétrons emitem radiações: Sabe quando cai um pouco de sal na chama do fogão e a cor fica um amarelo bem intenso? Isso ocorre porque, conforme mencionado, o modelo atômico de Rutherford-Bohr diz que os elétrons ficam em órbitas com determinada quantidade de energia. Quando um desses elétrons recebe energia (como por meio do calor), ele salta de uma órbita de menor energia para uma órbita de maior energia, ficando em um estado excitado. Porém, esse estado é instável e o elétron perde rapidamente a energia que ganhou em forma de radiação visível, que é a cor que visualizamos, e volta para o seu estado fundamental.
Cada átomo possui camadas eletrônicas com determinadas quantidades de energia, assim, cada sal formado por um tipo de metal emite uma radiação de cor diferente. O sódio emite a cor amarela, o bário emite cor verde, o lítio emite cor vermelha, o alumínio emite cor branca e assim por diante. Esse principio é usado para a confecção dos fogos de artifício. Veja mais sobre como isso ocorre por meio do seguinte experimento: Teste de chama: transição eletrônica.
Os fogos de artifício são coloridos em virtude do uso de diferentes sais
* A corrente elétrica e os elétrons: A corrente elétrica nada mais é do que um fluxo ordenado de elétrons. No metal, existem elétrons livres que, pela ação de um campo elétrico ou magnético, são ordenados em um fluxo dentro da rede cristalina do metal. Esse ponto é muito importante, pois sabemos que, sem eletricidade, a nossa sociedade não seria a mesma.
* Os elétrons são transferidos entre os átomos: Os átomos ligam-se pela transferência ou compartilhamento de elétrons. Seguindo a teoria do octeto, para um átomo ficar estável, ele precisa ter oito elétrons na sua camada de valência (camada eletrônica mais externa), adquirindo, assim, configuração de gás nobre. Por isso, os átomos dos elementos transferem ou compartilham seus átomos através de, respectivamente, ligações iônicas ou ligações covalentes, formando os compostos tão estáveis que temos ao nosso redor e dentro de nós.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
