www.ceee.com.br - Eletricidade para Estudantes - Teoria Os metais no campo da 'eletricidade' Prof. Luiz Ferraz Netto [email protected] Introdução Na última parte do século dezoito havia considerável interesse pelos peixes geradores de diferenças de potenciais elétricos (ou geradores de ''eletricidade'', como é mau costume citar nos textos de divulgação científica; sobre isso, recomendo a leitura "Corrigindo velhos chavões". Assim, quando eu colocar a palavra ''eletricidade'', entre aspas, estarei sempre salientando minha oposição ao seu mau uso.), tais como a enguia elétrica ou Gymnotus. Foram feitos relatórios sobre eles por John Hunter (1773), Cavendish (1776) e outros. Acreditava-se geralmente que seus choques eram de natureza elétrica. Isto levou Luigi Galvani (1737-1798) de Bolonha a investigar o efeito da 'eletricidade' sobre os nervos. Descobriu subseqüentemente que a 'eletricidade' podia produzir contrações musculares e, inversamente, que as contrações musculares podiam produzir 'eletricidade'. Continuando o trabalho de Galvani, Alessandro Volta (1745-1827), de Pávia, fez uma importante descoberta. Descobriu em 1800 que um par de moedas feitas de metais diferentes podem produzir, quando em contato, uma corrente elétrica. Imediatamente construiu sua famosa pilha voltaica, a primeira bateria elétrica. A ilustração mostra sua construção. A 'pilha' é uma série de discos de prata e de zinco alternados, embora outros metais possam ser utilizados. Pág. 1 Material oriundo do site www.feiradeciencias.com.br. Reprodução autorizada pelo autor. O Copyright do “Feira de Ciências” está reservado para “Luiz Ferraz Netto” e seu conteúdo está protegido pela Lei de Direitos Autorais. www.ceee.com.br - Eletricidade para Estudantes - Teoria Pilha elétrica de Volta (a) e “couronne de tasses” (b) Cada par é comprimido entre tiras de papel embebido em água salgada. A tomada da corrente é feita nos discos superior e inferior, com fios metálicos. Estes são ligados a qualquer corpo externo, através do qual se deseja passar a corrente. Os mesmos resultados foram obtidos com a famosa couronne de tasses (1800) de Volta, conforme se ilustra acima, em (b). Os pares de placas de prata e zinco são colocados em tinas de água salgada ou ácido diluído, e ligadas por fios, conforme se vê. Novos metais descobertos pela 'eletricidade' Logo que Volta publicou sua surpreendente descoberta, os químicos apressaram-se em usar essa poderosa ferramenta nova. Na Inglaterra, por exemplo, a água foi decomposta pela corrente elétrica em hidrogênio e oxigênio, no mesmo ano da publicação feita por Volta. Supunha-se geralmente que a corrente elétrica estava de certa maneira relacionada com as transformações químicas dos materiais da pilha. Assim, a atração entre os átomos de uma substância adquiriu o aspecto de uma espécie de atração elétrica. A atração que mantém juntas as moléculas tinha sido anteriormente considerada como gravitacional. A nova pilha voltaica excitou a imaginação de Berzelius. Talvez aquela poderosa arma pudesse ser utilizada para analisar os muitos compostos renitentes que tinham resistido a esforços despendidos durante séculos para decompô-los em seus elementos. Ele publicou um documento sobre o assunto, de parceria com seu amigo von Hisinger — com quem há muito partilhava o indispensável cadinho de platina. O documento discutia a divisão dos compostos em seus elementos, por meio da pilha voltaica. Os dois fios terminais da pilha seriam colocados em um composto, de maneira a fazer passar uma corrente por ele. Pág. 2 Material oriundo do site www.feiradeciencias.com.br. Reprodução autorizada pelo autor. O Copyright do “Feira de Ciências” está reservado para “Luiz Ferraz Netto” e seu conteúdo está protegido pela Lei de Direitos Autorais. www.ceee.com.br - Eletricidade para Estudantes - Teoria Sugeriu a teoria de que os metais sempre se deslocariam para o terminal negativo, enquanto que os não-metais iriam para o positivo. Alguns anos depois, um jovem químico inglês, Humphry Davy (1778-1829), fez passar a nova corrente elétrica através de vários compostos, e 'eletrificou' a imaginação do mundo científico. Usando a pesquisa de Berzelius e a nova pilha elétrica de Volta, ele isolou muitos novos e estranhos elementos, que tinham propriedades jamais sonhadas. A potassa e a soda tinham sido usadas por incontáveis séculos, e no entanto nenhum cientista tinha a menor idéia dos elementos metálicos escondidos nelas. Davy construiu uma poderosa bateria voltaica de cento e cinqüenta células e fez sua corrente passar por uma certa quantidade de potassa fundida. Logo observou a magnificente decomposição que tinha antecipado. Exatamente como havia predito Berzelius, glóbulos de um metal prateado formaram-se no pólo negativo, incandescendo-se imediatamente, produzindo luz intensa. Sendo um excelente experimentador, ele logo conseguiu realizar a decomposição de tal maneira que o metal não se inflamasse quando entrasse em contato com o oxigênio. Quando colocou na água os glóbulos de metal, eles deslizaram como insetos aquáticos, queimando-se com uma chama cor azul arroxeado. Como o novo metal era proveniente da potassa, foi chamado de “potássio”. O processo elétrico para sua obtenção é chamado de eletrólise. Entre os anos de 1807 e 1808, Davy fez passar correntes elétricas por seis substâncias que jamais tinham sido analisadas, decompondo-se em seus elementos. Esses elementos eram o oxigênio, de um lado, e seis metais novos. As substâncias compostas eram os álcalis, potassa e soda, e as chamadas terras alcalinas, barita, estrôncia, cal e magnésia. Ele chamou aos elementos metálicos correspondentes de potássio, sódio, bário, estrôncio, cálcio e magnésio. Um novo método de análise, a eletrólise, tinha entrado na prática da Química. Era uma ferramenta magnífica, que iria dar à Humanidade um maravilhoso metal novo — o alumínio. Pág. 3 Material oriundo do site www.feiradeciencias.com.br. Reprodução autorizada pelo autor. O Copyright do “Feira de Ciências” está reservado para “Luiz Ferraz Netto” e seu conteúdo está protegido pela Lei de Direitos Autorais.