O isopor quando atritado com a seda ganhará prótons e ficará eletrizado positivamente

Os processos de eletrização consistem em gerar um desequilíbrio no número de prótons e elétrons de um corpo qualquer. Naturalmente os corpos são neutros, ou seja, possuem a mesma quantidade de prótons e elétrons, quando esse número se torna diferente dizemos que o corpo está eletrizado.

O desequilíbrio é gerado pela perda ou ganho de elétrons, essas partículas são mais leves e estão distantes do núcleo atômico, por isso seu deslocamento ocorre de forma mais simples. Os prótons são partículas pesadas que ocupam o núcleo atômico, na eletrização um corpo nunca perde ou ganha prótons.

Um corpo estará positivamente eletrizado quando perder elétrons e o número de prótons se tornará maior. Ao receber elétrons um corpo estará eletrizado negativamente.

Eletrização por atrito

A forma mais simples de eletrizar um corpo é atritá-lo com um material de composição diferente. Gerada a fricção, elétrons irão abandonar um dos corpos, aquele que perder elétrons ficará carregado positivamente, já aquele que ganhar as cargas negativas ficará carregado negativamente.

Série triboelétrica

A série triboelétrica é uma tabela que indica se os corpos ficarão positivos ou negativos após o atrito. Cada material irá perder elétrons se for atritado com qualquer outro material que possuir posição inferior na tabela.

Segundo a reduzida tabela acima, se o vidro for atritado com papel, ele irá adquirir carga de sinal positivo, enquanto o papel irá receber elétrons, ficando carregado negativamente.

Quanto maior for a distância entre os elementos na série triboelétrica, maior será a eletrização, ou seja, atritar pele humana seca com teflon irá gerar muito mais eletricidade estática do que o atrito de pele humana seca com vidro.

Já houve algum dia em que você penteou os cabelos secos e depois percebeu que eles estavam eletrizados? Você aproximava o pente de plástico dos cabelos, e seus fios eram atraídos por ele?

Isso acontece porque toda matéria é formada por átomos que possuem cargas positivas (prótons) e negativas (elétrons). No estado fundamental, a matéria é neutra, ou seja, a quantidade de prótons é igual à quantidade de elétrons. Mas os elétrons podem ser transferidos quando dois objetos diferentes são atritados.

Quando passamos o pente de plástico nos cabelos, por exemplo, ocorre transferência de elétrons, de modo que o cabelo fica carregado positivamente (perdeu elétrons e ficou com mais prótons), e o pente fica carregado negativamente (ganhou elétrons). Assim, visto que eles possuem cargas contrárias, há atração entre o cabelo humano e o plástico do pente quando aproximados.

Mas como sabemos que foi o cabelo que transferiu elétrons para o pente e não o contrário?

Bem, existe uma lista que ajuda a determinar essa ocorrência, trata-se da série triboelétrica. Essa série ordena os materiais que se eletrizam por atrito quanto à tendência que possuem de perder elétrons, ou seja, quanto à facilidade de ficarem carregados positivamente.

Observe a seguir a série triboelétrica:

Materiais com tendência de ficarem positivos até os que possuem tendência de se tornarem negativos na eletrização por atrito

Assim, se eletrizarmos um material mostrado na parte de cima da série com um material mostrado na parte de baixo, o material de cima ficará eletrizado positivamente e o material de baixo ficará eletrizado negativamente. Veja que o cabelo humano está na parte de cima, e o pente pode ser feito de borracha dura ou de algum polímero, que são materiais que estão listados mais na parte de baixo.

Observe também que o material que possui maior tendência de perder elétrons por atrito, ficando carregado positivamente, é a pele humana seca. É por isso que quem possui pele seca, algumas vezes, leva “choques” leves ao encostar em alguns objetos, principalmente se a pessoa estiver usando uma roupa de poliéster, que é um material com tendência de ganhar elétrons por atrito.

O âmbar é uma resina fossilizada que era excretada por algumas árvores. Quando ele é atritado com algum pedaço de lã, fica eletrizado e atrai objetos leves. Por meio da série triboelétrica, sabemos que o âmbar fica carregado negativamente, e a lã, positivamente.

Escorpião dentro de âmbar, uma resina fossilizada

Aproveite para conferir nossas videoaulas sobre o assunto:

A eletrização é o processo pelo qual se gera desequilíbrio no número de prótons e elétrons de um corpo. Os processos de eletrização por atrito, contato ou indução são os métodos a que um material pode ser submetido para ser eletrizado.

A eletrização por atrito é a mais simples dos três tripos. Ao atritar dois materiais diferentes, um cederá elétrons para o outro. Assim, no fim da fricção, um dos corpos apresentará falta de elétrons e estará carregado positivamente, e o outro apresentará excesso de elétrons e estará carregado negativamente.

Quem fica positivo e quem fica negativo?

Existe uma tabela que tem a função de indicar qual material fica positivo e qual fica negativo após o atrito. A chamada série triboelétrica é a tabela que indica a tendência de diversos materiais de doar ou receber elétrons.

Interpretando a série triboelétrica

A série triboelétrica é organizada de modo que o material que possui posição superior na lista adquire carga elétrica de sinal positivo (perde elétrons). Assim sendo, o material de posição inferior recebe elétrons e é eletrizado negativamente.

Imagine que ocorra fricção entre um pedaço de vidro e papel. Observe que o vidro ocupa uma posição superior na tabela em relação ao papel, sendo assim, o vidro adquire carga elétrica de sinal positivo, pois doa seus elétrons para o papel, que fica carregado negativamente.

Quanto maior for a distância entre os materiais na lista, maior será a energia estática gerada. Atritar vidro e teflon, por exemplo, gerará mais eletricidade estática do que atritar vidro e papel, pois a distância entre os materiais no primeiro caso é maior que a distância para o segundo caso.

Materiais como o aço e o algodão não trocam cargas elétricas por atrito, permanecendo neutros. Assim, não ocorre eletrização ao atritar qualquer material da série triboelétrica com algodão ou com o aço.

Por Joab Silas

Graduado em Física

(IFSP/2016) A tabela a seguir mostra a série triboelétrica.

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Através dessa série é possível determinar a carga elétrica adquirida por cada material quando são atritados entre si. O isopor ao ser atritado com a lã fica carregado negativamente. O vidro ao ser atritado com a seda ficará carregado: A) positivamente, pois ganhou prótons. B) positivamente, pois perdeu elétrons. C) negativamente, pois ganhou elétrons. D) negativamente, pois perdeu prótons.

E) com carga elétrica nula, pois é impossível o vidro ser eletrizado.

Resolução: Analisando a tabela, verifica-se que o vidro aparece primeiro que a seda na série triboelétrica. Isso significa que ele é mais eletropositivo que a seda (a tabela mostra quem é mais eletropositivo e quem é mais eletronegativo). Dessa forma, o vidro perderá elétrons para a seda, ficando carregado positivamente.

Resp.: B

Veja também:
– Questão comentada sobre transferência de calor, do Enem.

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