Os raios catódicos: A descoberta do Elétron
Autor: Química IFaniana | Publicado: 2012-06-17T16:11:00-07:00

Vamos fazer uma experiência bem simples; Montando uma aparelhagem
semelhante a uma lâmpada fluorescente, observe que há um tubo de vidro (1) ao
qual estão acoplados dois eletrodos “cátodo e ânodo” (2) e uma bomba de vácuo (3)
ligada ao sistema. O cátodo e o ânodo estão ligados a um gerador que fornece
uma voltagem variável.




Com essa experiência, vamos responder a
seguinte questão: O ar conduz uma corrente
elétrica?

1ª
Experiência:

Colocando ar no interior do tubo, não haverá
descarga elétrica entre dois eletrodos, a não ser em voltagens elevadíssimas.
Aliás, esse tipo de descarga ocorre no ar atmosférico durante as tempestades
(são os raios).





Então, podemos concluir que:

Os gases são maus condutores de corrente
Elétrica, à pressão atmosférica.

2ª
Experiência:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 

Usando a bomba de vácuo, retiramos o ar do
interior do tubo e, com isso, a pressão vai diminuindo gradativamente.



Com isso, observaremos o surgimento de uma luminosidade no interior do
tubo. Pois, nesse instante, está ocorrendo à ionização do ar, isto é, algumas
moléculas que compõem o ar estão se transformando em íons e possibilitando assim, a passagem de corrente elétrica.





Diminuindo cada vez mais a pressão, uma
quantidade maior de ar será retirada do interior do tubo. Quando a pressão
atingir valores extremamente baixos, da ordem de alguns milímetros de mercúrio,
a luminosidade desaparece e surge, então, uma fluorescência esverdeada na
parede oposta ao cátodo.

Esses raios invisíveis que partem do cátodo e
provocam fluorescência na parede oposta, são denominados raios catódicos.

Em 1878, o inglês William Crookes (1822-1919)
construiu um aparelho para melhor estudar os raios catódicos.



&nbsp;Nesse aparelho, que é um aperfeiçoamento do
tubo de raios catódicos e recebe o nome de ampola
de Crookes, o ânodo é colocado ao lado do cátodo.

Crookes, com esse aparelho, iniciou uma série
de experiências sobre a descarga elétrica através de gases, o que ocasionou na
descoberta de uma série de propriedades dos raios catódicos. São elas:

1ª
Propriedade: Os raios catódicos são perpendiculares ao cátodo.

Alterando a forma do cátodo; a mudança da
posição do ânodo não altera a trajetória dos raios catódicos.

2ª
Propriedade: Os raios catódicos são retilíneos.






Colocando um anteparo no interior da ampola,
observaremos a formação de uma sombra na parede oposta ao cátodo.







3ª
Propriedade: Os raios catódicos têm massa.

Colocando um molinete na trajetória dos raios,
observaremos a movimentação do molinete, o que nos evidencia que “algo sólido”
colide com suas pás.

O molinete, evidentemente, deve ser de um
material bastante leve.





4ª
Propriedade: Os raios catódicos têm carga negativa.

Submetendo os raios catódicos a um campo
elétrico, eles sofrerão um desvio na direção da placa positiva.





Assim, podemos dizer que os raios catódicos
caminham em linha reta, são partículas sólidas e apresentam carga negativa.

Em 1897, o cientista inglês Joseph John
Thomson, em colaboração com o físico neozelandês Ernest Rutherford, determinou
a relação entre carga (q) e a massa
(m) das partículas dos raios
catódicos, verificando que q/m é uma constante.

Thomson, então, concluiu que essas partículas
estavam presentes em qualquer tipo de matéria e deu a elas o nome sugerido por
G. J. Stoney para as partículas elementares de carga negativa: elétron.

Assim, então, estava descoberto o elétron, um
dos constituintes do átomo.



Postado por: José Lourenço