Estrutura Atômica

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.