Elektronu definīcija: ķīmijas glosārijs

Zinātnes fotoattēlu bibliotēka — MEHAU KULYK, Getty Images

Elektrons ir stabila negatīvi lādēta sastāvdaļa atoms . Elektroni eksistē ārpus un ap atomu kodols. Katrs elektrons nes vienu negatīva lādiņa vienību (1,602 x 10^-19kulons) un ir mazs masa salīdzinot ar a neitronu vai protonu . Elektroni ir daudz mazāk masīvi nekā protoni vai neitroni. Elektrona masa ir 9,10938x10^-31Kilograms. Tas ir aptuveni 1/1836 no protona masas.

Cietās vielās elektroni ir galvenais strāvas vadīšanas līdzeklis (jo protoni ir lielāki, parasti saistīti ar kodolu, un tāpēc tos ir grūtāk pārvietot). Šķidrumos strāvas nesēji biežāk ir joni.

Elektronu iespējamību paredzēja Ričards Lamings (1838-1851), īru fiziķis G. Džonstons Stounijs (1874) un citi zinātnieki. Terminu 'elektrons' pirmo reizi ierosināja Stounijs 1891. gadā, lai gan britu fiziķis elektronu atklāja tikai 1897. J.J. Tomsons .

Izplatīts elektrona simbols ir e^-. Elektrona antidaļiņu, kas nes pozitīvu elektrisko lādiņu, sauc par pozitronu vai antielektronu un apzīmē ar simbolu β^-. Kad elektrons un pozitrons saduras, abas daļiņas tiek iznīcinātas un tiek atbrīvoti gamma stari.

Elektronu fakti

• Elektroni tiek uzskatīti par elementārdaļiņu veidu, jo tie nesastāv no mazākiem komponentiem. Tie ir daļiņu veids, kas pieder leptonu ģimenei, un tiem ir vismazākā jebkura uzlādēta leptona vai citas uzlādētas daļiņas masa.
• Kvantu mehānikā elektroni tiek uzskatīti par identiskiem viens otram, jo ​​nevar izmantot raksturīgu fizisko īpašību, lai tos atšķirtu. Elektroni var apmainīties pozīcijām viens ar otru, neizraisot novērojamas izmaiņas sistēmā.
• Elektronus piesaista pozitīvi lādētas daļiņas, piemēram, protoni.
• To, vai vielai ir neto elektriskais lādiņš, nosaka līdzsvars starp elektronu skaitu un atomu kodolu pozitīvo lādiņu. Ja elektronu ir vairāk nekā pozitīvo lādiņu, tiek uzskatīts, ka materiāls ir negatīvi lādēts. Ja ir protonu pārpalikums, objekts tiek uzskatīts par pozitīvi uzlādētu. Ja elektronu un protonu skaits ir līdzsvarots, tiek uzskatīts, ka materiāls ir elektriski neitrāls.
• Elektroni var brīvi eksistēt vakuumā. Tos sauc bezmaksas elektroni. Elektroni metālā uzvedas tā, it kā tie būtu brīvi elektroni, un var kustēties, veidojot tīru lādiņa plūsmu, ko sauc par elektrisko strāvu. Kad elektroni (vai protoni) pārvietojas, tiek ģenerēts magnētiskais lauks.
• Neitrālajam atomam ir vienāds protonu un elektronu skaits. Tam var būt mainīgs neitronu skaits ( veidojot izotopus ), jo neitroni nenes neto elektrisko lādiņu.
• Elektroniem piemīt gan daļiņu, gan viļņu īpašības. Tie var būt izkliedēti, piemēram, fotoni, tomēr var sadurties savā starpā un citām daļiņām, piemēram, citām vielām.
• Atomu teorija apraksta elektronus kā čaulas, kas ieskauj atoma protonu/neitronu kodolu. Lai gan teorētiski ir iespējams, ka elektronu var atrast jebkurā atoma vietā, visticamāk, tas ir atrodams tā čaulā.
• Elektrona spins jeb iekšējais leņķiskais impulss ir 1/2.
• Zinātnieki spēj izolēt un notvert vienu elektronu ierīcē, ko sauc par Peninga slazdu. Izpētot atsevišķus elektronus, pētnieki ir atklājuši, ka lielākais elektronu rādiuss ir 10^-22metri. Praktiskiem nolūkiem elektroni tiek pieņemti kā punktveida lādiņi, kas ir elektriski lādiņi bez fiziskiem izmēriem.
• Saskaņā ar Visuma Lielā sprādziena teoriju fotoniem bija pietiekami daudz enerģijas sprādziena pirmajā milisekundē, lai reaģētu viens ar otru, veidojot elektronu-pozitronu pārus. Šie pāri iznīcināja viens otru, izstarojot fotonus. Nezināmu iemeslu dēļ pienāca laiks, kad elektronu bija vairāk nekā pozitronu un vairāk protonu nekā antiprotonu. Izdzīvojušie protoni, neitroni un elektroni sāka reaģēt viens ar otru, veidojot atomus.
• Ķīmiskās saites ir elektronu pārneses vai koplietošanas rezultāts starp atomiem. Elektroni tiek izmantoti arī daudzos lietojumos, piemēram, vakuuma lampās, fotopavairotāja lampās, katodā staru lampas , daļiņu stari pētniecībai un metināšanai, kā arī brīvo elektronu lāzers.
• Vārdu 'elektrons' un 'elektrība' pirmsākumi meklējami senajos grieķu laikos. Seno grieķu vārds dzintaram bija elektrons . Grieķi pamanīja, ka kažokādas berzēšana ar dzintaru lika dzintaram piesaistīt mazus priekšmetus. Šis ir agrākais reģistrētais eksperiments ar elektrību. Angļu zinātnieks Viljams Gilberts izdomāja terminu “elektriķis”, lai apzīmētu šo pievilcīgo īpašumu.