Chama-se íon
a qualquer agregado isolado de partículas eletrizadas que não estejam
se neutralizando.
1o) Já
vimos que nos átomos existem elétrons, prótons e neutrons. Os prótons
e os neutrons estão numa região do átomo chamada núcleo; os elétrons
ficam girando ao redor do núcleo em várias órbitas: a mais próxima
do núcleo é chamada órbita K, a seguinte, órbita L, e assim por
diante. A carga elétrica do próton é positiva, a do elétron é negativa,
mas de mesmo valor absoluto que a do próton. E como o número de
prótons é igual ao número de elétrons, o átomo normalmente é neutro
.
Os elétrons
podem escapar do átomo, se for comunicada a eles energia suficiente
para vencer a força que os prende junto ao núcleo. Os que estão
mais próximos do núcleo são mais difíceis de serem extraídos. Com
a saída de elétrons, o que sobra do átomo é um agregado de partículas
com carga resultante positiva: é, portanto, um íon positivo.
Como a maioria
dos condutores é feita de cobre, vejamos como se apresenta um íon
desse elemento. O átomo de cobre tem 34 neutrons, 29 prótons e
29 elétrons. Esses elétrons estão dispostos em 4 órbitas, como
mostra a figura 115. Se o átomo perder o elétron da órbita
N, forma-se um íon positivo de cobre constituído de 34 neutrons,
29 prótons e 28 elétrons. Se perder o elétron da órbita N e um
da órbita M, o conjunto que sobra é um íon positivo de cobre, com
carga positiva igual à carga de dois prótons.
Figura 115
Esse fenômeno
de perda de elétrons e consequente formação de íons é chamado ionização
do átomo.
2o) Quando
o cloreto de sódio é dissolvido em água, muitas moléculas do cloreto
ficam divididas em duas partes: uma parte constituída por um átomo
de sódio com falta de um elétron; outra constituída por um átomo
de cloro com excesso de um elétron (que é exatamente o elétron que
falta ao átomo de sódio), isto é:
Os radicais
e
são agregados de partículas eletrizadas que não estão se
neutralizando. São, portanto, íons.
Vemos por esses
exemplos que os íons podem resultar, ou da perda de elétrons pelos
átomos, ou da dissociação de moléculas.
Vimos acima
que a corrente elétrica é carga elétrica em movimento. Pois bem,
podemos acrescentar agora que a corrente elétrica sempre consiste
no movimento de íons, ou de elétrons que escapam dos átomos e vão
passando de um átomo a outro.
Para que haja
corrente elétrica em um condutor, isto é, para que haja movimento
de íons ou de elétrons nesse condutor, é necessário que os íons
ou elétrons fiquem sujeitos à forças. E, para que fiquem sujeitos
à forças é necessário que haja um campo elétrico. Ora, apesar de
os corpos serem formados de um número muito grande de partículas
eletrizadas, a distribuição dessas partículas nos átomos faz com
que o campo resultante seja nulo no condutor. Por exemplo, em um
fio metálico o campo elétrico é nulo. Então, um condutor, por si
só, não produz campo elétrico no seu interior, e, portanto, não
produz movimento de íons (seja condutor sólido, líquido ou gasoso).
Para que apareça um campo no interior de um condutor, precisamos
ligá-lo a um dispositivo chamado gerador.
O gerador faz
com que apareça no interior do condutor um campo elétrico
. Os íons positivos ficam sujeitos à força de mesmo sentido
que o campo
; os íons negativos ficam sujeitos à força que tem sentido
oposto ao do campo
(fig. acima). Assim, pode haver movimento de íons
positivos num sentido e de íons negativos em sentido oposto.
