Aula 5A

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Prof. Dr. José Carlos Rodrigues
Introdução
A NATUREZA 
ELETRÔNICA
CÉLULAS 
GALVÂNICAS
LEIS DE FARADAY 
EXPERIMENTO DE 
THOMPSON
EXPERIMENTO 
DE MILLIKAN
MODELO DE 
THOMPSON
História
Conceitos
Classificação
CÉLULA GALVÂNICA
Mol
RAIOS CATÓDICOS
Boltzman
MILLIKAN
Cinética 
Definições
Exemplos
Introdução
Exercícios
1. A hipótese da descontinuidade da matéria,
que “já vinha de longe”, porém sempre no
plano especulativo, com a Teoria Cinética dos
Gases passa a ter uma formulação.
2. Com o desenvolvimento da Física
Experimental, começou-se a cogitar que o
átomo poderia ser divisível. Houve três
momentos importantes para isso: a eletrólise
de Faraday, a espectroscopia do átomo de
hidrogênio e o efeito Zeeman.
O conceito de carga elétrica teve de esperar os experimentos de Benjamin Franklin em
1752. Franklin realizou experimentos com eletricidade e postulou o conceito de fluido elétrico,
que poderia fluir de um lugar ao outro. O objeto que possuísse esse fluído estava carregado
positivamente, a ausência desse fluido indicava que era carregado negativamente. Ele mostrou
que o relampado é uma descarga elétrica entre as nuvens e o solo. Essa descoberta revelava
que a eletricidade não está restrita aos objetos sólidos e líquidos, mas pode se mover,
também, através de um gás (atmosfera, no caso).
Adaptado de: 
http://mundoestranho.a
bril.com.br/materia/com
o-se-formam-os-raios
1780 - Luigi Galvani (anatomista e médico): conectou dois metais
(cobre e zinco) a uma rã: “eletricidade animal”  vida.
Mary Shelley publica em 1818 FRANKENSTEIN
órgão de eletricidade 
artificial
Por que ácido era colocado 
entre as placas?
Caruso e Oguri, Fig. 7.3
1800 – Nicholson e Carlisle: constroem uma pilha e fazem a 
eletrólise da água.
H2O H2 + ½ O2
Caruso e Oguri, Fig. 7.7
𝑞 = 𝑛 × 𝑒
𝑞 = 𝑛 × 𝑒
 1,6x10-19 C
9,65𝑥104
6,02𝑥1023
𝑒 =
𝐹
𝑁𝐴
=
“Se aceitarmos a hipótese de que as substâncias
elementares são compostas de átomos, não
podemos deixar de concluir que também a
eletricidade, tanto positiva quanto negativa, se
subdivide em porções elementares que se
comportam como átomos de eletricidade”
Helmholtz, homenageando Faraday
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz
1821-1894
Brown, LeMay e Bursten , Fig. 20.30
• Considere um eletrodo de Ni ativo
e um outro eletrodo metálico
colocado em uma solução aquosa
de NiSO4:
• Anodo: Ni(s)  Ni2+(aq) + 2e-
• Catodo: Ni2+(aq) + 2e-  Ni(s).
• O Ni se deposita no eletrodo
inerte.
A galvanoplastia é importante para a
proteção de objetos contra a
corrosão.
Catodo 
(-)
Anodo 
(+)
Saída de Ar
Fonte: http://pt.slideshare.net/MarioTimotius/modelo-de-thomson-11298836
q = Carga
Sabendo- se que :
𝑁 =
𝑄
𝑒
Número de Partículas 
no Sistema em estudo
𝐹𝑐 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑟𝑖𝑝𝑒𝑡𝑎
𝐹𝑀 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑀𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎
𝑣 =
𝑒 × 𝑟 × 𝐵
𝑚
Quantidades experimentais 
determinadas
𝑣 =
𝑒 × 𝑟 × 𝐵
𝑚
𝑒
𝑚
=
2𝑊
𝑟2𝐵2𝑄
Força Elétrica: Distância do Centro da Placa ao Anteparo: L
𝐿 ≫ 𝑙
𝒍
O desvio vertical: y
𝐹 = 𝑚 × 𝑎
𝒍
Enquanto o componente horizontal 𝑣𝑥 das partículas não se altera,
permanecendo igual a velocidade inicial 𝑣0 ao deixar o catodo , a
componente vertical 𝑣𝑦 dada ao final das placas, é dada por:
∆𝑣𝑦=
𝑒
𝑚
𝐸
𝑙
𝑣𝑜
∆𝑡 =
𝑙
𝑣𝑜
=
∆𝑣𝑦= 𝛼 × ∆𝑡
𝒍
O pequeno desvio 𝜃 é dado por:
𝜃
𝑡𝑔𝜃 =
𝑣𝑦
𝑣𝑥
=
𝑒
𝑚 𝐸
𝑙
𝑣𝑜
𝑣0
=
𝑒
𝑚
𝐸
𝑙
𝑣0
2
𝑡𝑔𝜃 ≅ 𝜃 ≅
𝑦
𝐿
𝒍
 𝐹 = 𝑞 𝐸 + 𝑣 × 𝐵
 𝐹 = 𝑒 𝐸 + 𝑣 × 𝐵
𝒍
𝐸 = 𝑣0 ∙ 𝐵 𝑣0 =
𝐸
𝐵
𝜃 =
𝑒
𝑚
𝐸
𝑙
𝑣0
2 𝜃 =
𝑒
𝑚
𝐸
𝑙
𝐸
𝐵
2 𝜃 ≅
𝑦
𝐿
=
𝑒
𝑚
𝐵2𝑙
𝐸
𝒍
𝜃 ≅
𝑦
𝐿
=
𝑒
𝑚
𝐵2𝑙
𝐸
B (Gauss) E 
(abvolt/cm)
𝜽 (𝒓𝒂𝒅)
5,0 1,8 × 1010 6/110
3,6 1,0 × 1010 7/110
5,5 1,5 × 1010 8/110
6,3 1,5 × 1010 9/110
5,4 1,5 × 1010 9,5/110
6,9 1,5 × 1010 11/110
6,6 1,5 × 1010 13/110
Valores obtidos por Thomson. L= 5cm
𝑒
𝑚
= (0,73 ∓ 0,14) × 107
𝑒
𝑚
= (1,75881962 ∓ 0,00000053) × 108
“Visto que os raios catódicos transportam uma
quantidade de eletricidade negativa, são
desviados por uma força eletrostática como se
fossem negativamente carregados, e sofrem a
ação de uma força, exatamente, como se fosse
um corpo carregado negativamente, movendo-
se ao longo do caminho seguido pelos raios,
não vejo como fugir à explicação de que eles
são cargas de eletricidade negativa
transportadas por partículas de matéria”
Valor do quantum de 
eletricidade𝑒 =
𝐹
𝑁𝐴
= 1,6 × 10−19𝐶
gotas carrregadas
negativamente
P = mg
F = qE = neE
Se F = P → equilíbrio
𝑛 × 𝑒 =
𝑚𝑔
𝐸
1. Gotas de óleo são borrifadas sobre uma chapa carregada positivamente contendo
um pequeno orifício.
2. À medida que as gotas de óleo passam através do orifício, elas são carregadas
negativamente.
3. A gravidade força as gotas para baixo. O campo elétrico aplicado força as gotas
para cima.
4. Quando uma gota está perfeitamente equilibrada,seu peso é igual à força de
atração eletrostática entre a gota e a chapa positiva.
Embora os elétrons tenham carga negativa, os átomos como um todo têm carga zero.
Portanto, os cientistas do começo do século XX sabiam que cada átomo deve conter
um número suficiente de cargas positivas para cancelar a carga negativa
Modelo atômico de Thomson (1897) – “Pudim de passas”