Les électrons sont des particules qui font partie de la constitution de l'atome. Celle-ci, à son tour, comprend deux régions principales, la cœur (partie centrale, dense, compacte et massive) et la électrosphère (une région périphérique autour du noyau). Les électrons se trouvent dans l'électrosphère de l'atome, se déplaçant autour du noyau sur des orbites circulaires appelées couches d'électrons.
Selon le modèle atomique de Rutherford-Bohr, il y a au plus sept couches électroniques, mais seulement quelques les orbites circulaires sont autorisées pour l'électron car, dans chacune de ces orbites, l'électron a de l'énergie constant.
Le mot "électron" vient du grec électron, ce qui veut dire ambre — une résine excrétée par certains types de légumes pour se protéger des insectes et des micro-organismes. Au fil du temps, cette résine perd de l'eau et durcit, devenant une résine fossilisée. Le philosophe grec Thalès de Milet (625 a. Ç. - 546 a. C.) a observé qu'en frottant l'ambre avec des tissus tels que la soie, la laine ou le daim, il commençait à attirer des objets légers, devenant « électrifiés ».
Scorpion dans l'ambre, une résine fossilisée
Au fil du temps, plusieurs découvertes sur la nature électrique de la matière ont été faites, montrant ainsi que la matière avait des charges négatives et positives dans sa constitution. Mais ce n'est qu'en 1856 que l'explication de ce phénomène électrique commence à prendre forme. le physicien anglais Monsieur Willian Crookes (1832-1919) a créé ce qui est devenu l'ampoule Crookes, un tube de verre scellé dans lequel elles ont été placées. gaz à très basse pression et qui avait un pôle négatif et un pôle positif aux extrémités de l'ampoule, le électrodes.
L'application d'une différence de potentiel entre les électrodes a généré un faisceau lumineux, qui est resté connu sous le nom de rayon cathodique, car il allait toujours de l'électrode négative (cathode) à l'électrode positive (anode).
Des années plus tard, en 1897, le scientifique anglais Joseph John Thomson (1856-1940) a effectué d'autres expériences avec ce tube à rayons cathodiques qui ont abouti à la découverte des électrons. Il a conclu ce qui suit :
* Ces rayons cathodiques font partie intégrante de toute matière, car même en changeant les gaz, le résultat de cette expérience est répété. Ainsi, il s'agit de une particule subatomique;
* Ces rayons ont Pâtes parce qu'ils sont capables de déplacer une petite hélice à l'intérieur du tube ;
* Ils avoir une charge négative car, lorsqu'on place un champ électrique à l'extérieur de l'ampoule, les rayons cathodiques subissent une déviation, étant attirés vers la plaque positive.
Ainsi, les rayons cathodiques ont été appelés électrons et ont été considérés comme la première particule subatomique découverte.
Joseph John Thomson (1856-1940) - considéré comme le découvreur de l'électron
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Aujourd'hui, nous savons que les électrons sont les plus petites particules de masse qui composent l'atome. Sont nécessaires 1836 électrons pour arriver à la masse d'un proton ou d'un neutron, qui sont les particules qui composent le noyau atomique. Sa charge relative est de -1 et, en coulomb, elle est de -1,602. 10-19.
Voici quelques aspects intéressants sur les électrons qui expliquent plusieurs phénomènes que nous connaissons :
* Les électrons émettent un rayonnement : Savez-vous quand un peu de sel tombe sur la flamme du poêle et que la couleur vire au jaune très intense? En effet, comme mentionné, le modèle atomique de Rutherford-Bohr indique que les électrons sont en orbite avec une certaine quantité d'énergie. Lorsqu'un de ces électrons reçoit de l'énergie (par exemple par la chaleur), il saute d'une orbite d'énergie inférieure à une orbite d'énergie supérieure, entrant dans un état excité. Cependant, cet état est instable et l'électron perd rapidement l'énergie qu'il a acquise sous forme de rayonnement visible, qui est la couleur que nous visualisons, et revient à son état fondamental.
Chaque atome a des couches électroniques avec certaines quantités d'énergie, de sorte que chaque sel formé par un type de métal émet un rayonnement de couleur différente. Le sodium émet une couleur jaune, le baryum émet une couleur verte, le lithium émet une couleur rouge, l'aluminium émet une couleur blanche, et ainsi de suite. Ce principe est utilisé pour faire des feux d'artifice. Découvrez comment cela se produit grâce à l'expérience suivante: Test de flamme: transition électronique.
Les feux d'artifice sont colorés en raison de l'utilisation de différents sels.
* Courant électrique et électrons :Le courant électrique n'est rien de plus qu'un flux ordonné d'électrons. Dans le métal, il y a des électrons libres qui, par l'action d'un champ électrique ou magnétique, sont ordonnés en un flux à l'intérieur du réseau cristallin du métal. Ce point est très important, car nous savons que, sans électricité, notre société ne serait pas la même.
* Les électrons sont transférés entre les atomes : Les atomes se lient en transférant ou en partageant des électrons. suivant le théorie de l'octet, pour qu'un atome soit stable, il doit avoir huit électrons dans sa couche de valence (couche électronique externe), acquérant ainsi une configuration de gaz noble. Par conséquent, les atomes des éléments transfèrent ou partagent leurs atomes à travers, respectivement, des liaisons ioniques ou alors des liaisons covalentes, formant ces composés stables que nous avons autour de nous et en nous.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
