O poliéster quando atritado com a pele de coelho perderá prótons e ficará eletrizado negativamente

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.

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Existem basicamente três processos de eletrização conhecidos. Por atrito, por contato (condução) e por indução. A eletrização por atrito ocorre basicamente com materiais considerados isolantes. Um dos materiais, quando friccionado com outro material, perde elétrons e fica carregado positivamente. O outro material ganha estes elétrons ficando carregado negativamente conforme mostra a figura 01.

Figura 01: representação das três etapas do processo de eletrização por atrito. Inicialmente, os corpos são neutros. Depois, eles são friccionados. E por último, ambos estão carregados com cargas iguais em módulo, porém sinais contrários.

Já no processo de indução, exige-se um material condutor pra ser utilizado como induzido.
Na eletrização por contato, é necessário que pelo menos um dos dois seja condutor de eletricidade. Isto porque otimiza a distribuição das cargas pelo respectivo corpo. Portanto, a eletrização é máxima se os dois materiais envolvidos são condutores, pois as cargas vão fluindo até atingir um equilíbrio eletrostático.

A série triboelétrica foi criada pra classificar os materiais que se eletrizam por atrito, quanto à facilidade de trocarem cargas elétricas. Série triboelétrica é portanto o termo utilizado para designar uma listagem de materiais em ordem crescente quanto à possibilidade de perder elétrons. Ou seja, quanto maior a facilidade em adquirir cargas positivas, mais alta é a posição que ocupa na tabela. É o caso do atrito entre lã e PVC. Deste modo, foram classificados conforme o quadro abaixo.

Nota-se então que a otimização na transferência de cargas elétricas acontece quando são atritados corpos dos extremos do quadro. Ou seja, quando são atritados aquele que ocupa a posição mais alta da quadro com o que ocupa a posição mais baixa da tabela. Isto é uma consequência da conservação das cargas elétricas, pois os elétrons perdidos pelos corpos do topo do quadro são absorvidos pelos corpos da posição mais baixa da tabela. O atrito de um corpo com o vizinho imediatamente abaixo ou imediatamente acima, segundo esta classificação, é menos favorável à troca de elétrons.

Referências bibliográficas:

LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da, ALVARENGA, Beatriz, Física: Volume único, São Paulo: Scipione, 2003.

Série triboelétrica – laboratório de Física III – UNESP. Disponível em:
(http://www.dfq.feis.unesp.br/docentes/MarceloII/01-Eletrostatica.pdf)

(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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