ما هو الإلكترون؟

ما هو تعريف الإلكترون؟

الإلكترون (بالإنجليزية: Electron) هو جسيم دون ذري يحمل شحنة كهربائية سالبة، وهو واحد من الجسيمات دون الذرية الأساسية التي تتكون منها ذرات المواد جميعها، أما الجسيمات الأخرى المكونة للذرات فهي البروتونات ذات الشحنة الكهربائية الموجبة، والنيوترونات ذات الشحنة الكهربائية المتعادلة، مع الإشارة إلى أن كتلة الإلكترون تكون صغيرة جدًا مقارنةً بكتلة البروتون والنيوترون، حيث تساوي كتلة الإلكترون 1/836 من كتلة البروتون، ولهذا فهو يعتبر عديم الكتلة مقارنةً بهما.^[١]

أين يوجد الإلكترون؟

توجد الإلكترونات سالبة الشحنة في ذرات جميع المواد، وهي تدور حول نواة الذرة في مدارات ثابتة تعرف باسم الأغلفة الإلكترونية، أو المستويات الإلكترونية أو مستويات الطاقة، وتكون موزعة على هذه المدارات، حسب سعة كل واحد منها، أما البروتونات والنيوترونات، فهي توجد داخل نواة الذرة، مع الإشارة إلى أن عدد الإلكترونات في الذرة المحايدة (شحنتها الكلية تساوي صفر) يكون مساويًا لعدد البروتونات الموجودة في النواة، مما يوازن الشحنة الإجمالية للذرة، وذلك لأن الإلكترونات سالبة الشحنة والبروتونات موجبة الشحنة.^[٢]

ما هي أهم خصائص وصفات الإلكترون؟

يمتلك الإلكترون مجموعة من الخصائص والصفات التي تميزه عن غيره من الجسيمات في الطبيعة، ومن أبرزها ما يأتي:^[٣]

• جسيم أولي لا يتجزأ: الإلكترون عبارة عن جسيم أولي، وهذا يعني أنه لا يتجزأ إلى مكونات أصغر منه.
• شحنته سالبة: يمتلك الإلكترون شحنة كهربائية سالبة؛ مما يبقيه منجذبًا نحو النواة موجبة الشحنة، وهذا بدوره يحافظ على ثبات الذرة واستقرارها كبنية واحدة متماسكة.
• يمكن أن يوجد بشكل حر في الطبيعة: يتميز الإلكترون بقدرته على التواجد في الفراغ بشكل حر ومستقل، ويُطلق عليه في هذه الحالة اسم الإلكترون الحر.
• يمتلك خصائص مزدوجة: يتمتع الإلكترون بخصائص جسمية كالتي تمتلكها الجسيمات، وأخرى موجية كالتي تمتلكها الموجات.
• ينشأ عن حركته تيار كهربائي: عندما تتحرك الإلكترونات داخل المواد المعدنية الموصلة بشكل حر ينشأ عن حركتها هذه تيارٌ كهربائي، وذلك بعد تطبيق جهد كهربائي على الموصل.

كيف اُكتشف الإلكترون؟ ومن هو مكتشفه؟

تم اكتشاف الإلكترون بواسطة عالم الفيزياء الإنجليزي جوزيف جون طومسون، وذلك في عام 1897م، وقد تمكن من ذلك بعد إجراء تجربة أنبوب أشعة الكاثود، إذ توصل طومسون إلى أن أشعة الكاثود تتكون من جسيمات متحركة ذات شحنة كهربائية سالبة، وبأن وزن هذه الجسيمات أخف من وزن الذرات المعروفة، وذلك لأنها تكون جزءًا من مكونات الذرة نفسها، وفي عام 1899م تمكن طومسون من قياس شحنة هذه الجسيمات، وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1906م نتيجةً لهذا الاكتشاف.^[٤]

الأسئلة الأكثر شيوعًا

• ما وظيفة الإلكترونات؟

وظيفة الإلكترونات هي تشكيل الأغلفة الإلكترونية حول نواة الذرة، والمساهمة في تكوين الروابط الكيميائية بين الذرات، وتشكيل التيارات الكهربائية.

• ما هي مكونات الإلكترون؟

الإلكترون لا يحتوي على مكونات أصغر، حيث إنه جسيم أولي لا يتجزأ.

• ما هو الفرق بين البروتون والإلكترون؟

البروتون يحمل شحنة موجبة، ويوجد في داخل النواة، أما الإلكترون فهو يحمل شحنة سالبة، ويدور حول النواة في الأغلفة الإلكترونية.

• كم تبلغ كتلة الإلكترون؟

تبلغ كتلة الإلكترون 9.1094× 10^−31 كجم تقريبًا.

• هل شحنة الإلكترون موجبة؟

لا، شحنة الإلكترون سالبة.

ملخص

الإلكترون هو جسيم دون ذري يحمل شحنة سالبة، وهو واحد من الجسيمات الأساسية المكونة للذرات؛ يوجَد في الأغلفة الإلكترونية حول نواة الذرة، وعدده في الذرة المحايدة يتساوى مع عدد البروتونات في النواة، وبالرغم من كتلته الصغيرة مقارنة بكتلة البروتون والنيوترون، إلا أنه يلعب دوراً مهمًا في الكيمياء والفيزياء، ويتمتع الإلكترون بخصائص فريدة، فهو جسيم أولي، يحمل شحنة سالبة، ويمكن أن يكون حرًا في الطبيعة، وقد اُكتشف في عام 1897م على يد العالم جوزيف جون طومسون، الذي نال جائزة نوبل في الفيزياء عام 1906م بسبب هذا الاكتشاف.