Elektronen zijn deeltjes die deel uitmaken van de samenstelling van het atoom. Dit heeft op zijn beurt twee hoofdregio's, de kern (centraal, dicht, compact en massief deel) en de elektrosfeer (een perifeer gebied rond de kern). Elektronen bevinden zich in de elektrosfeer van het atoom en bewegen rond de kern in cirkelvormige banen die elektronenschillen worden genoemd.
Volgens het atoommodel van Rutherford-Bohr zijn er maximaal zeven elektronische lagen, maar slechts een paar a cirkelvormige banen zijn toegestaan voor het elektron omdat in elk van deze banen het elektron energie heeft constante.
Het woord "elektron" komt uit het Grieks elektron, wat amber betekent — een hars die door bepaalde soorten groenten wordt uitgescheiden ter bescherming tegen insecten en micro-organismen. Na verloop van tijd verliest deze hars water en wordt het een versteende hars. De Griekse filosoof Thales van Mileto (625 n.. - 546 een. C.) merkte op dat wanneer barnsteen werd gewreven met stoffen zoals zijde, wol of suède, het lichte voorwerpen begon aan te trekken en "geëlektrificeerd" werd.
Schorpioen in barnsteen, een versteende hars
In de loop van de tijd werden er verschillende ontdekkingen gedaan over de elektrische aard van materie, waaruit bleek dat materie zowel negatieve als positieve ladingen had in zijn samenstelling. Maar pas in 1856 begon de verklaring voor dit fenomeen van elektriciteit vorm te krijgen. de engelse natuurkundige meneer Willian Crookes (1832-1919) creëerde wat bekend werd als de Crookes-ampul, een verzegelde glazen buis waarin ze werden geplaatst. gassen bij zeer lage drukken en die een negatieve en een positieve pool hadden aan de uiteinden van de ampul, de elektroden.
Het aanbrengen van een potentiaalverschil tussen de elektroden genereerde een lichtstraal, die bleef bekend als kathodestraal, omdat het altijd van de negatieve elektrode (kathode) naar de positieve elektrode ging (anode).
Jaren later, in 1897, de Engelse wetenschapper Joseph John Thomson (1856-1940) voerden verdere experimenten uit met deze kathodestraalbuis die culmineerden in de ontdekking van elektronen. Hij concludeerde het volgende:
* Deze kathodestralen zijn een integraal onderdeel van alle materie, want zelfs als de gassen veranderen, wordt het resultaat van dit experiment herhaald. Het gaat dus om een subatomair deeltje;
* Deze stralen hebben pasta omdat ze een kleine helix in de buis kunnen bewegen;
* Ze een negatieve lading hebben omdat, wanneer een elektrisch veld buiten de lamp wordt geplaatst, de kathodestralen een afbuiging ondergaan en worden aangetrokken door de positieve plaat.
Zo werden de kathodestralen genoemd als elektronen en werden beschouwd als het eerste ontdekte subatomaire deeltje.
Joseph John Thomson (1856-1940) – beschouwd als de ontdekker van het elektron
Vandaag weten we dat elektronen zijn de kleinste massadeeltjes waaruit het atoom bestaat. Zijn noodzakelijk 1836 elektronen om tot de massa van een proton of een neutron te komen, dat zijn de deeltjes waaruit de atoomkern bestaat. De relatieve lading is -1 en in coulomb is het -1,602. 10-19.
Hier zijn enkele interessante aspecten over elektronen die verschillende fenomenen verklaren die we kennen:
* Elektronen zenden straling uit: Weet je wanneer er een beetje zout op de vlam van het fornuis valt en de kleur heel intens geel wordt? Dit komt omdat, zoals gezegd, het atoommodel van Rutherford-Bohr zegt dat elektronen zich in banen met een bepaalde hoeveelheid energie bevinden. Wanneer een van deze elektronen energie ontvangt (zoals door warmte), springt het van een lagere energiebaan naar een hogere energiebaan en komt in een aangeslagen toestand. Deze toestand is echter onstabiel en het elektron verliest snel de energie die het heeft gewonnen in de vorm van zichtbare straling, de kleur die we visualiseren, en keert terug naar zijn grondtoestand.
Elk atoom heeft elektronische lagen met bepaalde hoeveelheden energie, dus elk zout gevormd door een soort metaal straalt een andere kleurstraling uit. Natrium straalt een gele kleur uit, barium straalt een groene kleur uit, lithium straalt een rode kleur uit, aluminium straalt een witte kleur uit, enzovoort. Dit principe wordt gebruikt voor het maken van vuurwerk. Bekijk meer over hoe dit gebeurt via het volgende experiment: Vlamtest: elektronische overgang.
Vuurwerk is gekleurd door het gebruik van verschillende zouten.
* Elektrische stroom en elektronen:Elektrische stroom is niets meer dan een ordelijke stroom van elektronen. In metaal zijn er vrije elektronen die, door de werking van een elektrisch of magnetisch veld, worden geordend in een flux binnen het kristalrooster van het metaal. Dit punt is erg belangrijk, omdat we weten dat onze samenleving zonder elektriciteit niet hetzelfde zou zijn.
* Elektronen worden overgedragen tussen atomen: Atomen binden door elektronen over te dragen of te delen. volgens de octet theorieOm stabiel te zijn, moet een atoom acht elektronen in zijn valentieschil (buitenste elektronische schil) hebben, waardoor een edelgasconfiguratie wordt verkregen. Daarom dragen de atomen van de elementen hun atomen over door respectievelijk Ionische bindingen of covalente bindingen, vormen zulke stabiele verbindingen die we om ons heen en in ons hebben.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
