OS PRIMEIROS
EXPERIMENTOS DE ELETRÓLISE E A DESCOBERTA DA ESTRUTURA ATÔMICA
Atualmente,
evidencia-se uma íntima relação entre a matéria e a eletricidade.
Em 20 de março de
1800, o físico italiano Alessandro Giuseppe Volta (1745-1827) enviou, de sua
cidade natal Como, uma carta para o naturalista inglês Sir Joseph Banks (1743-1820),
Presidente da Royal Society of London, na qual descrevia
suas experiências sobre a invenção da pilha Voltaica (conforme a
denominou), conhecida também como coluna de Volta e, posteriormente, pilha (bateria)
elétrica.
Nessas
experiências, idealizou uma série de recipientes contendo salmoura, nos quais
mergulhou placas de zinco (Zn) e de cobre (Cu) e, ao ligá-las por intermédio de
arcos metálicos, conseguiu produzir uma corrente elétrica contínua. No entanto,
a primeira experiência eletroquímica usando esse dispositivo foi a realizada
pelos ingleses, o químico William Nicholson (1753-1815) e o fisiologista
Anthony Carlisle (1768-1840).
Eles demonstraram
a decomposição da água nos gases hidrogênio e oxigênio por eletrólise. (Eletrólise
é o uso de eletricidade para produzir uma transformação química geralmente
uma decomposição.)
Tubos de Crookes
Os primeiros estudos
sistemáticos, de caráter qualitativo, sobre descargas elétricas em gases
rarefeitos foram estudados por Francis Hauksbee e Michael Faraday.
Em 1705, Hauksbee
observou que o barômetro de mercúrio (instrumento utilizado para medida de
pressão atmosférica, inventado por Torricclli e usado pela primeira vez em
1643), ao ser girado da vertical para a horizontal, emitia um rápido brilho
luminoso. Esse fato também foi observado pelo astrônomo francês Jean Picard em
1675.
Este é um fenômeno
experimental de difícil visualização, então Hausksbee construiu um dispositivo
mecânico que fazia a coluna de mercúrio girar ampliando desse modo, o espaço
onde se produzia o “vácuo”, este aoser preenchido pelo ar aumentava a
intensidade do brilho luminoso. Dessa forma ele investigou o problema da
produção de luz, dando origem a uma nova área de pesquisa: a triboluminescência, que significa a
produção de luz por atrito.
Em 1838, Faraday realizou
uma série de experimentos com descargas elétricas em gases rarefeitos usando
pilhas voltaicas como fonte de produção de energia elétrica em tubos evacuados,
que produziam “flashes” de luz com cores variadas. Estima-se que nessas experiências
Hausksbee e Faraday tenham alcançado pressões 100 vezes menor que a pressão
atmosférica normal.
Em 1855, o vidreiro
alemão Heinrich Geissler, inventou uma bomba de vácuo de mercúrio e desenvolveu
uma técnica eficiente para soldar vidro ao metal chamada dopagem do vidro com
metais, este artefato recebeu o nome de tubos de Geissler.
Em 1858, utilizando os
tubos de Geissler, Plucker retomou as experiências com cargas elétricas
conseguindo observar faíscas (raios) com cores diferentes, cujas trajetóriasse
deslocavam nas paredes do vidro quando o tubo era colocado na presença de um
campo magnético.
Em 1869, seu aluno, o
físico alemão Johann Hittorf observou que ao se colocar um objeto diante do
cátodo, surgia uma sombra projetada na parede oposta do vidro, mostrando com
isso que os raios descreviam trajetórias retilíneas.
Como esses raios tinham
origem no cátodo, em 1876, o físico alemão Eugen Goldstein deu-lhe o nome de raios
catódicos.
Mas, foi em 1879 que o
físico inglês Sir William Crookes deu um novo rumo a essas experiências. Ele
fez aprimoramentos na bomba de vácuo de mercúrio, conseguindo obter pressões
ainda menores, ou seja, 100.000 vezes menor que a pressão atmosférica normal, o
que lhe garantia um alto vácuo no interior dos tubos.
Desde então, em sua
homenagem, esses tubos passarama ser chamados tubos ou ampolas de Crookes.
