Como saber se a carga é positiva ou negativa

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A matéria que constitui todos os materiais são constituídas de átomos.
Os átomos são constituídos, pela concepção mais clássica, de prótons(P), nêutrons(N) e elétrons(e).

Sendo que a carga elétrica de cada um é respectivamente positiva, neutra e negativa.

Assim:

Com certos estudos na área de física pode-se provar que a carga elétrica transportada por um próton é a mesma que a de um elétron, que serão diferenciadas apenas pelas cargas de sinais opostos.

Assim pode se determinar a carga elétrica elementar indicada pela letra e , cujo valor é:

e = 1,6 . 10-19 Coulomb(C), sendo C no sistema internacional de unidades.

Fatos:

Se um corpo está com carga elétrica positiva existe uma falta de elétrons, assim o número de prótons é maior que o número de elétrons. Se um corpo está com carga elétrica negativa existe uma falta de prótons, assim o número de prótons é menor que o número de elétrons.

Se um corpo está com carga elétrica neutra, o número de prótons é igual ao número de elétrons.

O módula da carga elétrica pode ser definido como:

Q = n.e

Onde Q é o módulo da carga elétrica, n é a quantidade de elétrons,e e é a carga elétrica elementar, e = 1,6 . 10-19C.

Quando dois corpos são atritados, há uma transferência de elétrons, do corpo que possua menor eletronegatividade, para o de maior. Exemplo: uma caneta de acrílico atritada com uma flanela de lã faz com que a caneta possa atrair objetos.

Um fato muito importante é que os prótons e neutros não se deslocam com a eletrização, somente os elétrons.

A carga elétrica é um conceito físico que determina as interações eletromagnéticas dos corpos eletrizados.

Assim, a partir do atrito entre os corpos, ocorre o fenômeno chamado “eletrização”, de modo que todos os corpos possuem a propriedade de se atraírem ou se repelirem.

Dessa forma, cargas de mesma natureza (positivo e positivo, negativo e negativo) se repelem, enquanto que as cargas de sinais contrários (positivas e negativas) se atraem.

Isso ocorre pelo fato que as cargas elétricas são formadas por partículas elementares que constituem os átomos, conhecidas como prótons (carga positiva), elétrons (carga negativa) e nêutrons (carga neutra).

No Sistema Internacional, a unidade de carga elétrica é o Coulomb (C) em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) pelas suas contribuições nos estudos da eletricidade.

Carga Elétrica Puntiforme

As chamadas “cargas elétricas puntiformes” correspondem aos corpos eletrizados cujas dimensões e massa são desprezíveis, se comparadas às distâncias que os afastam de outros corpos eletrizados.

Átomos

Os átomos são unidades fundamentais da matéria, formados por um núcleo com carga elétrica positiva, chamada de prótons, e os nêutrons, partículas de carga neutra.

O núcleo atômico, que carrega quase toda a massa (99,9%) do átomo, é envolvido por uma nuvem de elétrons de carga negativa, localizados na eletrosfera.

Os prótons são partículas eletrizadas de carga positiva, as quais, junto aos nêutrons, constituem o núcleo dos átomos.

Possuem o mesmo valor da carga dos elétrons, e por isso, os prótons e os elétrons tendem a se atrair eletricamente.

O valor da carga do próton e do elétron é chamado de quantidade de carga elementar (e) e possui o valor de e = 1,6 .10-19 C.

Elétrons (e-)

Os elétrons são minúsculas partículas eletrizadas de carga negativa e massa desprezível (cerca de 1840 vezes menor que a massa do núcleo atômico).

Diferente dos prótons e dos nêutrons, os elétrons encontram-se na eletrosfera, os quais circundam o núcleo atômico, a partir da força eletromagnética.

Nêutrons (n0)

Os nêutrons são partículas de carga neutra, ou seja, não possuem carga; junto aos prótons, constituem o núcleo dos átomos.

Possui grande importância no núcleo dos átomos, uma vez que proporciona estabilidade ao núcleo atômico, já que a força nuclear faz com que seja atraído por elétrons e prótons.

O campo elétrico é um local donde há uma forte concentração de força elétrica, é um tipo força que as cargas elétricas geram ao seu redor.

Cálculo de Cargas Elétricas

Para calcular a quantidade de cargas elétricas, utiliza-se a seguinte expressão:

Q = n.e

Onde,

Q: carga elétrica
n: quantidade de elétrons
e: 1,6 . 10-19C, chamada de carga elétrica elementar

Lei de Coulomb

A Lei de Coulomb foi formulada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) no final do século XVIII. Ela apresenta conceitos acerca da interação eletrostática entre as partículas eletricamente carregadas:

“A força de ação mútua entre dois corpos carregados tem a direção da linha que une os corpos e sua intensidade é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

Assim, para calcular a força elétrica das cargas:

Onde:

F: força (N)
K: constante elétrica: 9.109 Nm2/C2
q1 e q2: cargas elétricas (C)
r: distância da força elétrica (m)

Leia também:

Exercício Resolvido

Calcule a carga de um corpo que possui 5.1019 prótons e 4.1019 elétrons.

Escrito por: Kwan Keat Ang

Escrito em: November 20, 2021

Embora os elementos não tenham uma carga elétrica, seus íons podem ter uma carga positiva ou negativa. Isso ocorre porque eles têm o mesmo número de elétrons e prótons, compensando assim as cargas que as duas partículas produzem. No entanto, quando um elemento se ioniza, ele ganhará ou perderá elétrons. A tabela periódica organizou esses elementos de tal forma que é muito simples ver se o íon de um deles tem uma carga positiva ou negativa.

Entenda porque alguns elementos perdem elétrons e outros ganham quando são ionizados. Eles são mais estáveis quando a camada mais externa armazena o máximo de elétrons possível. Se for mais fácil para um elemento perder elétrons para obter uma camada externa completa, ele o fará quando ionizar. O oposto acontece se for mais fácil para um elemento ganhar elétrons para preencher a sua camada externa.

Step 2

Observe a tabela periódica. A maioria dos elementos dos Grupos (colunas) 1, 2, 3 e 14 tem uma carga positiva quando ionizada. Isso acontece porque eles precisam perder menos elétrons do que precisam receber para ter uma camada de valência (externa) completa. Portanto, é mais fácil para eles perderem elétrons, que têm uma carga negativa. Como há mais prótons com cargas positivas do que elétrons, esses íons terão uma carga positiva. De acordo com o Dixie State College of Utah, os metais de transição, elementos do Grupo 3 ao 12, terão sempre uma carga positiva.

Encontre os íons de carga negativa observando os Grupos 15, 16 e 17 na tabela periódica. A maioria desses elementos ionizará com uma carga negativa porque eles precisam ganhar menos elétrons do que precisam perder a fim de ter uma camada de valência completa. Como esses elementos ganham elétrons, seus íons terão mais elétrons que prótons, dando a eles uma carga negativa.

Step 4

Cuidado com a variedade de elementos que são exceções ao conselho previamente mencionado. Alguns elementos, como o carbono, nunca formarão íons sozinhos. Portanto, esses íons não têm uma carga. Consulte fontes de referência e livros didáticos para um gráfico de íons abrangente para verificar se o elemento que você está procurando é uma exceção.