Los electrones son partículas que forman un átomo. Giran alrededor del núcleo atómico y tienen una masa menor que la de los protones y los neutrones.
La estructura de un átomo está formada por núcleo, niveles de energía, protones, electrones y neutrones. Así, los electrones son parte de la constitución de un átomo y se encuentran en la electrosfera. De esta manera, los electrones se ubican en movimiento alrededor del núcleo, en las denominadas capas electrónicas.
Los estudios desarrollados sobre la composición del átomo fueron elaborados por Rutherford-Bohr . Por tanto, según el modelo atómico estudiado por el físico, existen siete capas electrónicas. Sin embargo, el electrón no está presente en todas las capas. Esto se debe a que la energía presente en cada elemento es constante.
En este sentido, procedente de la palabra griega elektron, el electrón significa ámbar. Es decir, representa una resina que expulsan algunas plantas como forma de protección contra insectos y microorganismos. Es importante señalar que esta resina se convierte en un fósil con el tiempo. Eso es porque pierde agua y se endurece.
El estudio de los electrones
A partir de la observación de la resina fosilizada, el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que había cargas involucradas, siendo estas positivas y negativas. Luego de más estudios sobre el ámbar, comenzaron a tomar fuerza los estudios sobre la electricidad presente en la naturaleza.
Así, eruditos como el físico inglés Sir William Crookes (1832-1919), desarrollaron experimentos para probar la electricidad de la materia. Pronto, los experimentos se conocieron como la ampolla de Crookes, que consistía en una estructura con polos negativos y positivos llamados electrodos.
Como resultado, se generó un haz de luz a partir de los electrodos. Por lo tanto, los haces de luz se conocieron como rayos catódicos. Esto se debe a que, entre los extremos positivo y negativo, la luz siempre salía del polo negativo, llamado cátodo. Así, saliendo del extremo negativo, los rayos de luz iban contra el extremo positivo, llamado ánodo.
De esta manera, luego de varios estudios utilizando tubos de rayos catódicos, el científico inglés Joseph John Thomson llegó al descubrimiento de los electrones, en 1897. Así, los electrones se convirtieron en la primera partícula subatómica descubierta. En este sentido, el científico llegó a la conclusión de las siguientes preguntas:
- Estos rayos catódicos son parte integral de toda la materia, porque, aun cambiando los gases, se repite el resultado de este experimento. Así, es una partícula subatómica ;
- Estos rayos tienen masa porque son capaces de mover una pequeña hélice dentro del tubo;
- Tienen carga negativa porque, al colocar un campo eléctrico fuera de la bombilla, los rayos catódicos sufren una desviación, siendo atraídos hacia la placa positiva.
electrón libre
Tras el descubrimiento de los electrones, se logró identificar que esta partícula subatómica se origina a partir de fuerzas electromagnéticas. Así, un electrón tiene una masa 1836 veces menor que la de un protón o un neutrón. Por tanto, su carga relativa es -1 y, en culombios, es -1,602. 10-19 ._ _
Sin embargo, se llama electrón libre cuando un átomo pierde un electrón y, en consecuencia, la carga se vuelve mayoritariamente positiva. Esto se llama cationes. Así, los electrones libres se ubican en la parte externa del núcleo del átomo y, en consecuencia, se vuelven más distantes, lo que se denomina capa de valencia.
Por otro lado, cuando un átomo tiene una mayor cantidad de electrones en su composición, se le llama anión. Es decir, la carga atómica se vuelve más negativa.
Electrones emparejados y no emparejados
Al estudiar la composición de los electrones también es posible notar que existen dos tipos de clasificación. Es decir, hay electrones apareados y no apareados. Esta clasificación representa ciertas partículas que, dentro del proceso de rotación, pueden o no seguir la misma dirección.
De esta forma, un electrón apareado se ubica en pares, a diferencia de los no apareados. Esto se debe a que, dentro de la electroesfera, solo es posible que haya dos electrones que tengan la misma dirección de rotación.
Aceleradores de partículas y electrones
A partir del siglo XX, los estudios con electrones se incluyeron en una nueva tecnología, conocida como aceleradores de partículas. En este sentido, en 1942, Donald Kerst utilizó el betraton , una especie de acelerador.
Los estudios avanzaron y dieron origen a la radiación sincrotrón , descubierta en 1947 por General Electric. En 1968, sin embargo, apareció el colisionador de partículas ADONE , creado en Italia por el Instituto Nacional de Física Nuclear.
En este sentido, ADONE se encargó de acelerar electrones y positrones en direcciones opuestas, duplicando la energía resultante de la colisión. Más tarde, los académicos pudieron crear otro acelerador de partículas, más poderoso y que permitió nuevas direcciones para la física de partículas.
¿Tu sabia?
- Sin el descubrimiento de los electrones, todo lo que depende de la energía eléctrica no sería posible hoy en día;
- Una corriente eléctrica está relacionada con el flujo ordenado de electrones, generalmente determinado por un metal;
- Cuanto mayor es la resistencia de una corriente eléctrica, menor es el número de electrones que pasan por un circuito determinado.
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