Quando uma placa metálica (condutora) adquire uma carga positiva, qual dos seguintes processos está envolvido?
(a) Transferência de prótons (cargas positivas) do outro objeto para a placa
(b) Transferência de elétrons (cargas negativas) da placa para o outro objeto.
(c) Transferência de elétrons (cargas negativas) da placa para o outro objeto, e de prótons (cargas positivas) do outro objeto para a placa.
(d) Depende do objeto que transporta a carga ser um condutor ou um isolante.

Passo 1

O enunciado pergunta: quando uma placa metálica (condutora) adquire carga positiva, qual dos processos listados ocorre?
Dados fornecidos:
  • A placa é metálica e, portanto, condutora.
  • A placa “adquire carga positiva” (ou seja, seu carregamento final é positivo).
  • As alternativas são (a) transferência de prótons para a placa, (b) transferência de elétrons da placa para o outro objeto, (c) ambas (elétrons saindo da placa e prótons vindo), (d) depende de ser condutor ou isolante.

Passo 2

O que são as cargas elétricas fundamentais que aparecem aqui?
  • O elétron tem carga negativa, representada por -e.
  • O próton tem carga positiva, representada por +e.
    Podemos anotar o valor absoluto da carga elementar se ajudar: e = 1,6\times10^{-19}\\ \mathrm{C}, mas o sinal ( + ou -) é o que importa para entender quem se move.

Passo 3

Como é um metal por dentro (explicação bem didática)?
  • Um metal é formado por uma rede de íons positivos (átomos que perderam alguns elétrons) presa numa estrutura sólida.
  • Em volta dessa rede existe um “mar” de elétrons livres que não estão presos a um átomo específico. Esses elétrons livres podem mover-se facilmente pelo metal quando há força elétrica ou contato com outro objeto.
  • Os prótons (ou melhor, os núcleos com prótons) estão presos na rede cristalina dos íons e não se deslocam livremente pelo metal em condições normais. Em outras palavras: na maioria dos processos eletrostáticos macroscópicos, os portadores móveis nos metais são os elétrons.

Passo 4

O que significa “adquirir carga positiva”? (uma tradução física)
  • O total de carga elétrica da placa é a soma das cargas positivas (prótons nos núcleos) e das cargas negativas (elétrons). Se a placa fica positiva, isso significa que há menos elétrons do que prótons na placa: houve um déficit de elétrons. Em símbolos: se Q é a carga total,
Q = (N_p - N_e)\,e,
onde N_p é o número de cargas positivas efetivas e N_e o número de elétrons. Para Q>0 precisa ter N_p>N_e, ou seja, perda de elétrons (ou ganho de cargas positivas).
  • Na prática, ganhar cargas positivas quase sempre se dá por perder elétrons; ganhar prótons livres não acontece em um metal sólido normal porque os núcleos estão presos.

Passo 5

Analisando cada alternativa com base no que vimos:
  • (a) Transferência de prótons do outro objeto para a placa: muito improvável em um sólido metálico comum, pois prótons (núcleos) não se movem entre objetos sem reações químicas violentas. Então esta alternativa é errada na situação elétrica clássica.
  • (b) Transferência de elétrons da placa para o outro objeto: isto corresponde exatamente à perda de elétrons que deixa a placa com carga positiva. É o mecanismo típico em metais (por contato, por indução com caminho à terra, ou por atrito quando elétrons são arrancados). Portanto esta alternativa está correta.
  • (c) Transferência simultânea de elétrons saindo da placa e prótons vindo do outro objeto: desnecessário e fisicamente não é o que acontece; não há chegada de prótons livres ao metal em processos eletrostáticos comuns.
  • (d) “Depende do objeto ser condutor ou isolante”: embora o detalhe do processo (mobilidade da carga, como se distribui) varie entre condutor e isolante, o fato físico central — que cargas macroscópicas se movem por eletróns e não por prótons — vale para ambos: mesmo em isolantes a mudança de carga resulta de rearranjos/transferência de elétrons em nível atômico, não de migração de prótons entre corpos. Além disso o enunciado já diz que a placa é condutora, então não é algo que “depende” para justificar (b). Logo (d) não responde corretamente à pergunta.

Passo 6

Exemplos práticos (para fixar, sem complicar):
  • Se encostar na placa com um objeto que “puxa” elétrons, elétrons saem da placa para o outro objeto; a placa fica com carga positiva.
  • Ao friccionar um material com outro (efeito triboelétrico), normalmente são elétrons que são transferidos; um corpo fica positivo por perda de elétrons.
    Esses exemplos mostram na prática que ganhar carga positiva é quase sempre sinônimo de perder elétrons.

Resposta

(b)

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