O átomo é a unidade básica da matéria e a menor partícula que mantém as propriedades de um elemento químico. Sua estrutura consiste em um núcleo central, onde se encontram prótons (com carga positiva) e nêutrons (neutros), cercado por elétrons (com carga negativa) que orbitam em camadas ou níveis energéticos ao redor do núcleo.
Estrutura Atômica
- Núcleo Atômico: Composto por prótons e nêutrons, o núcleo concentra praticamente toda a massa do átomo. Os prótons fornecem carga positiva, enquanto os nêutrons, sem carga elétrica, apenas adicionam massa ao núcleo. Como um próton é aproximadamente 1.845 vezes mais pesado que um elétron, os elétrons contribuem pouco para o peso total do átomo.
- Elétrons e Órbitas: Os elétrons orbitam ao redor do núcleo em níveis específicos de energia, chamados camadas. A primeira camada acomoda no máximo dois elétrons, a segunda, até oito, e as subsequentes possuem capacidades ainda maiores (dezoito, trinta e dois, e assim por diante). Em átomos mais complexos, camadas mais externas podem conter elétrons antes que as internas estejam totalmente preenchidas.
Elétrons Livres e Condução de Corrente
Os elétrons mais afastados do núcleo são conhecidos como elétrons de valência e têm maior liberdade de movimento devido à menor atração exercida pelo núcleo. Em alguns elementos, principalmente os metais, esses elétrons de valência podem ser “liberados” facilmente, tornando-se elétrons livres, que são fundamentais para a condução de corrente elétrica. Esse fluxo ordenado de elétrons livres é o que constitui a corrente elétrica em um circuito, elemento essencial no funcionamento de sistemas elétricos em aeronaves.
Ionização e Formação de Íons
Quando um átomo perde ou ganha elétrons, ele deixa de ser neutro e se torna um íon. Um átomo que perde elétrons adquire carga positiva, sendo chamado de íon positivo, enquanto um átomo que ganha elétrons adquire carga negativa, formando um íon negativo. Esses processos de ionização são cruciais em várias aplicações elétricas e eletrônicas, especialmente na geração e controle de correntes.