Elektronendefinitie: Woordenlijst scheikunde

Wetenschapsfotobibliotheek - MEHAU KULYK, Getty Images

Een elektron is een stabiele negatief geladen component van een atoom . Elektronen bestaan ​​buiten en rond het atoom kern. Elk elektron draagt ​​één eenheid negatieve lading (1,602 x 10^-19coulomb) en heeft een kleine massa- in vergelijking met die van een neutron of proton . Elektronen zijn veel minder massief dan protonen of neutronen. De massa van een elektron is 9.10938 x 10^-31kg. Dit is ongeveer 1/1836 de massa van een proton.

In vaste stoffen zijn elektronen het belangrijkste middel om stroom te geleiden (aangezien protonen groter zijn, meestal aan een kern gebonden en dus moeilijker te verplaatsen). In vloeistoffen zijn stroomdragers vaker ionen.

De mogelijkheid van elektronen werd voorspeld door Richard Laming (1838-1851), de Ierse natuurkundige G. Johnstone Stoney (1874) en andere wetenschappers. De term 'elektron' werd voor het eerst gesuggereerd door Stoney in 1891, hoewel het elektron pas in 1897 werd ontdekt door de Britse natuurkundige JJ Thomson .

Een veelgebruikt symbool voor een elektron is e^-. Het antideeltje van het elektron, dat een positieve elektrische lading draagt, wordt een positron of anti-elektron genoemd en wordt aangeduid met het symbool β^-. Wanneer een elektron en een positron botsen, worden beide deeltjes vernietigd en komen gammastralen vrij.

Elektronen feiten

• Elektronen worden beschouwd als een soort elementair deeltje omdat ze niet uit kleinere componenten bestaan. Ze zijn een type deeltje dat behoort tot de lepton-familie en hebben de kleinste massa van elk geladen lepton of ander geladen deeltje.
• In de kwantummechanica worden elektronen als identiek aan elkaar beschouwd omdat er geen intrinsieke fysieke eigenschap kan worden gebruikt om ze van elkaar te onderscheiden. Elektronen kunnen met elkaar van positie wisselen zonder een waarneembare verandering in een systeem te veroorzaken.
• Elektronen worden aangetrokken door positief geladen deeltjes, zoals protonen.
• Of een stof een netto elektrische lading heeft, wordt bepaald door de balans tussen het aantal elektronen en de positieve lading van atoomkernen. Als er meer elektronen dan positieve ladingen zijn, heet een materiaal negatief geladen. Als er een overschot aan protonen is, wordt het object als positief geladen beschouwd. Als het aantal elektronen en protonen in evenwicht is, wordt een materiaal elektrisch neutraal genoemd.
• Elektronen kunnen vrij bestaan ​​in een vacuüm. Ze worden genoemd vrij elektronen. Elektronen in een metaal gedragen zich alsof ze vrije elektronen zijn en kunnen bewegen om een ​​netto ladingsstroom te produceren die een elektrische stroom wordt genoemd. Wanneer elektronen (of protonen) bewegen, wordt een magnetisch veld gegenereerd.
• Een neutraal atoom heeft hetzelfde aantal protonen en elektronen. Het kan een variabel aantal neutronen hebben ( isotopen vormen ) aangezien neutronen geen netto elektrische lading dragen.
• Elektronen hebben eigenschappen van zowel deeltjes als golven. Ze kunnen worden afgebogen, zoals fotonen, maar kunnen met elkaar en andere deeltjes botsen, zoals andere materie.
• Atoom theorie beschrijft elektronen als rondom de proton/neutronenkern van een atoom in schillen. Hoewel het theoretisch mogelijk is dat een elektron overal in een atoom wordt gevonden, is het hoogstwaarschijnlijk om er een in zijn schil te vinden.
• Een elektron heeft een spin of intrinsiek impulsmoment van 1/2.
• Wetenschappers zijn in staat om een ​​enkel elektron te isoleren en te vangen in een apparaat dat een Penning-val wordt genoemd. Bij het onderzoeken van enkele elektronen hebben onderzoekers ontdekt dat de grootste elektronenstraal 10 . is^-22meter. Voor de meeste praktische doeleinden wordt aangenomen dat elektronen puntladingen zijn, dit zijn elektrische ladingen zonder fysieke afmetingen.
• Volgens de oerknaltheorie van het heelal hadden fotonen binnen de eerste milliseconde van de explosie voldoende energie om met elkaar te reageren om elektron-positronparen te vormen. Deze paren vernietigden elkaar en zenden fotonen uit. Om onbekende redenen kwam er een tijd dat er meer elektronen waren dan positronen en meer protonen dan antiprotonen. De overgebleven protonen, neutronen en elektronen begonnen met elkaar te reageren en atomen te vormen.
• Chemische bindingen zijn het resultaat van de overdracht of het delen van elektronen tussen atomen. Elektronen worden ook in veel toepassingen gebruikt, zoals vacuümbuizen, fotomultiplicatorbuizen, kathode straalbuizen , deeltjesbundels voor onderzoek en lassen, en de vrije-elektronenlaser.
• De woorden 'elektron' en 'elektriciteit' vinden hun oorsprong bij de oude Grieken. Het oude Griekse woord voor barnsteen was elektron . De Grieken merkten dat het wrijven van de vacht met barnsteen ervoor zorgde dat de barnsteen kleine voorwerpen aantrok. Dit is het vroegst geregistreerde experiment met elektriciteit. De Engelse wetenschapper William Gilbert bedacht de term 'electricus' om naar dit aantrekkelijke pand te verwijzen.