تعريف الإلكترون وشحنته
يُعرّف الإلكترون (بالإنجليزية: Electron) ورمزه الشائع e-، على أنه جسم دون ذري (أصغر من الذرة)، وجزء أساسي من الذرة، يدور حولها، يحمل شحنة سالبة مقدارها 1.602 × 10-19 كولوم، وكتلته أصغر بكثير من كتلة النيوترون أو البروتون، تساوي 9.10938 × 10-31 كجم، أي حوالي 1/1836 من كتلة البروتون، لذلك لا يتم احتساب كتلة الإلكترون من ضمن كتلة الذرة.[١][٢]
ومرّت مراحل اكتشاف الإلكترون بعدة مراحل، أولها التنبؤات النظرية، حيث تنبأ ريتشارد لامينج والفيزيائي الأيرلندي جي جونستون ستوني وعلماء آخرون بإمكانية وجود الإلكترونات، ولكنهم لم يثبتوا اكتشافه عمليًا، ثم اقترح ستوني مصطلح "إلكترون" لأول مرة في عام 1891م، على الرغم من عدم اكتشاف الإلكترون حتى عام 1897م من قبل الفيزيائي البريطاني جوزيف جون طومسون.[٢][٣]
التركيب الذري
تتكون الذرة من نواة موجبة تحتوي على جسيمات دون ذرية تسمى البروتونات؛ وهي جسيمات موجبة الشحنة، اكتشفها السير إرنست رذرفورد في النواة في عام 1919، ونيوترونات وهي جسيمات محايدة الشحنة (أي لا تحمل شحنة كهربائية معينة)، اكتشفها الفيزيائي البريطاني السير جيمس تشادويك، وتدور حول النواة جسيمات الإلكترونات في مدارات، وهي جسيمات سالبة الشحنة، عددها يساوي عدد البروتونات في الذرة الواحدة المحايدة، وهو وضع معظم الذرات، إلّا أن بعضها قد تحتوي على إلكترونات أكثر أو أقل من البروتونات، وبالتالي تكون الذرة سالبة أو موجبة الشحنة؛ تُعرف هذه الذرات المشحونة بالأيونات، أيضًا لا ترتبط كل الإلكترونات بالذرات، حيث يوجد بعضها في حالة حرة مع وجود أيونات في شكل مادة تعرف بالبلازما.[٤][٢]
حقائق عن الإلكترون
فيما يلي بعض الحقائق الفيزيائية عن الإلكترون:[٣]
- يُطلق على الجسيم المضاد (المادة المضادة) للإلكترون، البوزيترون أو مضاد الإلكترون، يرمز له بالرمز β-، وهو جسيم موجب الشحنة، عندما يصطدم بالإلكترون، يتم تدمير كلا الجسيمين وإطلاق أشعة جاما.
- تنجذب الإلكترونات إلى الجسيمات الموجبة الشحنة، مثل البروتونات.
- يحدد التساوي بين عدد الإلكترونات والبروتونات، ما إذا كانت المادة أو الذرة تحتوي على شحنة كهربائية، فإذا كان عدد الإلكترونات في الذرة أكبر من البروتونات، تحمل المادة الشحنة السالبة، وإذا كان عدد البروتونات في الذرة أكبر من الإلكترونات، تحمل المادة الشحنة الموجبة، أما إذا كان عدد الإلكترونات والبروتونات متساويًا، فتكون المادة متعادلة كهربائيًا.
- يطلق على الإلكترونات الحرة في الفراغ اسم الإلكترونات الحرة، وهي ناقلات الشحنة في المواد الصلبة التي عند تدفقها تسمى التيار الكهربائي.
- الإلكترونات خصائص الجسيمات والموجات، إذ يمكنها الانحراف، مثل الفوتونات، ةالاصطدام ببعضها والجسيمات الأخرى، مثل المواد الأخرى.
- يمتلك الإلكترون زخمًا زاويًا مغزليًا قدره 1/2.
- يستطيع العلماء عزل الإلكترون في مكان ما يسمى مصيدة بنينج، وذلك لدراسته، حيث وجد الباحثون أن أكبر نصف قطر للإلكترون هو 10-22 مترًا، وهذا يعني أن الإلكترونات شحنة نقطية، وهي شحنات كهربائية ليس لها أبعاد فيزيائية.
- تنتج الرابط الكيميائة بين جزيئات المواد، نتيجة نقل أو مشاركة الإلكترونات بين الذرات، وتستخدم الإلكترونات في العديد من التطبيقات، مثل الأنابيب المفرغة وأنابيب المضاعف الضوئي وأنابيب أشعة الكاثود وغيرها.
المراجع
- ↑ "electrons", byjus, Retrieved 31/8/2022. Edited.
- ^ أ ب ت "electron"، britannica، اطّلع عليه بتاريخ 31/8/2022. Edited.
- ^ أ ب "Electron Definition: Chemistry Glossary"، thoughtco، اطّلع عليه بتاريخ 31/8/2022. Edited.
- ↑ atom is a complex,which has only one proton). "Atomic Structure", atomicarchive, Retrieved 31/8/2022. Edited.
