شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هي الإلكترونات؟
الإلكترونات (Electrons): اكتشفها عالم الفيزياء البريطاني "جوزيف جون طومسون" (Joseph John Thomson) عام 1897، وهو جسيم دون ذري سالب الشحنة. يمكن أن تكون الإلكترونات إما حرة غير مرتبطة بأي ذرة، أو مرتبطة بنواة الذرة ضمن مسارات غير مرئية تسمى "المدارات" تمثل مستويات الطاقة، وتوجد في الذرات ضمن أغلفة كروية من أنصاف أقطار مختلفة، حيث كلما زاد حجم الغلاف الكروي، زادت الطاقة الموجودة في الإلكترون. إذا رأيت عمل الموصلات الكهربائية، فإن تدفق التيار ينتج من حركة الإلكترونات من ذرة إلى ذرة على حدة، ومن أقطاب كهربائية سالبة إلى موجبة بشكل عام.
أهمية الإلكترونات
- يشير التكوين الإلكتروني للذرة إلى مواقع الإلكترونات في ذرة نموذجية، وباستخدام التكوين الإلكتروني ومبادئ الفيزياء، يمكن للكيميائيين التنبؤ بخصائص الذرة، مثل الثبات ونقطة الغليان والتوصيل. الإلكترونات مهمة أيضاً لربط الذرات الفردية معاً، بدون قوة الترابط هذه بين الذرات لن تكون المادة قادرة على التفاعل.
- التفاعل بين طبقات الإلكترونات الخارجية للذرة يسمى "الترابط الذري" (Atomic Bonding)، الذي يمكن أن يحدث في شكلين، أحدهما هو "الرابطة التساهمية" أو "الترابط التساهمي" (Covalent Bonding) حيث تتشارك الذرات الإلكترونات في مداراتها الخارجية. والآخر هو "الترابط الأيوني" (Ionic Bonding) حيث تتخلى الذرة عن الإلكترونات لذرة أخرى.
- الإلكترونات مهمة أيضاً للكهرباء، التي تعدّ في الأساس تبادل للإلكترونات في تيار عبر وسيط موصل. في معظم الحالات يكون الوسيط عبارة عن حمض أو معدن أو موصل مشابه. وفي حالة الكهرباء الساكنة، ينتقل تيار من الإلكترونات عبر وسط الهواء، ساعدت دراسة الإلكترون بفهم أفضل لبعض أهم القوى في الكون، مثل القوة الكهرومغناطيسية.
خصائص الإلكترونات
أهم الخصائص التي تميز الإلكترونات هي:
- تعد الإلكترونات صغيرة جداً مقارنة بالبروتونات والنيوترونات، فهي أصغر بأكثر من 1800 مرة منهما.
- تبلغ كتلة الإلكترون نحو 0.054٪ من كتلة النيوترون.
- تساوي شحنة الإلكترون السالبة الشحنة الموجبة للبروتون، لكنها معاكسة لها. ولا تُقاس كمية الشحنة الكهربائية عادةً من حيث الشحنة على إلكترون واحد، لأن هذه شحنة صغيرة للغاية.
- الإلكترونات التي تتحرك بجزء ملموس من سرعة الضوء، على سبيل المثال في معجل الجسيمات، لها كتلة أكبر بسبب تأثيرات النظرية النسبية.
مواضيع ذات صلة: