¿Qué es un electrón? definiciones y 15 características

Un electrón es la partícula más ligera del átomo y posee carga negativa. Podemos encontrarlos en el átomo, pero también pueden existir fuera de esta. Cuando se desplaza fuera del átomo, puede ir en forma de corriente eléctrica

electron en atomo

Origen de la palabra electrón

Las palabras «electrón» y «electricidad» tienen su origen en la antigua Grecia, donde ámbar era electrón. Esto debido a que los griegos observaron que al frotar el pelaje con ámbar generaba una fuerza de atracción en pequeños objetos. Esto se conoce como la primera experimentación con la electricidad. Mucho después, el científico inglés William Gilbert uso el término «eléctricos» para referirse a este fenómeno.

JJ Thomson
J.J. Thomson

Masa de electrón

Esta partícula posee una masa insignificante en comparación con el protón o el neutrón. La masa de un protón es aproximadamente 1/1836 de la masa de un protón, o lo que es lo mismo, es 1836 veces menor masa que la masa del pronto.

Masa de un electrón = 9,10938 x 10-31 Kg

Carga del electrón

Los electrones tienen una carga eléctrica negativa, con una carga elemental o fundamental. De ahí viene la definición de colocarle al electrón una carga de -1.

Carga negativa de un electrón = 1,602 x 10-19 Coulomb

Este también es el medio por el cual se conduce la corriente, tanto en sólidos como en líquidos, que generalmente ocurre en iones.

Como dato adicional, los protones tienen el mismo valor de carga, pero con polaridad opuesta ( +1). Es decir, tiene una carga fundamental de 1.602 x 10-19 coulomb.

Símbolo

Se simboliza comúnmente como e-. También existen anti partículas como el positrón o antielectrón y se le denota como β-. Si estas dos partículas entran en contacto, se aniquilan liberando energía en forma de rayos gamma.

¿Cuándo se empezó a usar el termino electrón?

Fue en 1891 cuando Richard Laming, G. Johnstone Stoney entre otros científicos, propusieron la existencia de los electrones. No fue hasta que J.J. Thomson pudo demostrar su existencia en 1897.

¿Quién lo descubrió?

El electrón fue descubierto por Joseph John Thomson en 1897, estudiando el comportamiento de los rayos catódicos en la universidad de Cambridge.

Si bien Laming y Johnstone ya habían propuesto su existencia en 1891, no se demostró su existencia hasta 1897 por J.J. Thomson.

Además, el físico estadounidense Robert Millikan midió sus propiedades como la carga eléctrica, gracias a un experimento llamado «de la gota de aceite» en 1909.

Características de los electrones

  • Son partículas elementales porque no están conformados por partículas más pequeñas. Son partículas pertenecientes a la familia de leptones y poseen la masa más pequeña de cualquier leptón.
  • Estos pueden absorber o emitir un fotón y moverse de un nivel de energía a otro en un átomo. Cada átomo posee una energía asociada a su transición de los electrones entre sus niveles de energía.
  • Los fotones emitidos o absorbidos por diversos elementos, son únicos y se pueden usar para identificarlos en el laboratorio. Estos se conocen como espectros de luz o fotones con cierta longitud de onda. De esta manera se identifican, incluso, la composición química de cuerpos estelares en el universo.
  • En mecánica cuántica, son considerados idénticos entre sí. Esto significa que no se puede utilizar ninguna propiedad intrínseca para distinguirlos. También pueden intercambiar posiciones entre ellos sin un cambio aparente del sistema.
  • Si los electrones tienen carga negativa, entonces pueden ser atraídos por protones, que tienen carga positiva.
  • Una sustancia con o sin carga eléctrica neta depende del equilibrio entre el número de electrones y la carga positiva de los núcleos atómicos. Si hay más electrones que cargas positivas, se dice que un material tiene carga negativa. Si hay un exceso de protones, el objeto se considera cargado positivamente. Si el número de electrones y protones está equilibrado, se dice que un material es eléctricamente neutro.
  • Se llaman electrones libres a los que existen libremente en el vacío.
  • En el caso de metales, los electrones se pueden comportar de manera libre, de esta manera pueden moverse para generar un flujo de carga comúnmente llamada corriente eléctrica, esto tiene como consecuencia un campo magnético.
  • Para un átomo neutro se tiene el mismo número de protones y neutrones. Cuando cambia el número de neutrones se llama isotopo, debido a que los neutrones no tienen carga.
  • Tienen propiedades tanto de partículas como de ondas. Pueden difractarse, como los fotones, pero pueden chocar entre sí y con otras partículas, como otra materia.
  • Tiene un spin o momento angular intrínseco de 1/2.
  • Es 1836 veces más pequeño que un protón, siendo solo el 0.06% de la masa total del átomo.
  • Científicos pueden atrapar un electrón mediante el uso de una trampa de Penning. Al estudiarlos individualmente, se descubrió que su radio más grande es de 10-22 metros. Por cuestiones prácticas se le considera como una carga puntual sin dimensiones físicas.
  • Según la teoría del universo del Big Bang, los fotones tenían suficiente energía dentro del primer milisegundo de la explosión para reaccionar entre sí, formando pares de electrones-positrones. Estos pares se aniquilaron entre sí, emitiendo fotones. Por causas desconocidas, en algún momento había más electrones que positrones y más protones que antiprotones. Los protones, neutrones y electrones sobrevivientes comenzaron a reaccionar entre sí, formando átomos.
  • Los enlaces químicos resultan de la transferencia o compartición de electrones entre átomos. Estos son usados en muchas aplicaciones, como tubos de vacío, tubos de rayos catódicos, haces de partículas para investigación y soldadura, y el láser.

Referencias

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