Electrones

Una partícula subatómica es una partícula que tiene un tamaño aún menor del que tiene el átomo, puede encontrarse en forma elemental o en forma compuesta, cuando se encuentra formada por otras partículas subatómicas. En el grupo de partículas subatómicas encontramos a los electrones. Un electrón es una partícula subatómica cargada negativamente y que posee algunos componentes o subestructuras conocidas. Puede ser que se encuentre de forma libre y que no esté unido a ningún átomo o puede ser que esté unido al núcleo de un átomo y generalmente es definida también como una partícula elemental.

Temas relacionados

Átomo, neutrones, protones

¿Qué son los electrones?

Los electrones son elementos subatómicos y las partículas esenciales más livianas que se encuentra conformando un átomo y que tiene la menor carga eléctrica negativa y que se ubican en torno al núcleo.

Características de los electrones

Las principales características de los electrones son las siguientes:

• Son representados por medio del símbolo e−.
• Son partículas subatómicas que cuentan con una carga eléctrica elemental negativa.
• Un electrón no presenta ningún tipo de componentes o subestructura conocidos por lo que se define como una partícula elemental.
• Posee una masa de aproximadamente 1836 veces menor que la masa que tiene el protón.
• Tiene un momento angular o espín intrínseco el cual posee un valor semi entero en unidades de ħ, lo que significa que es un fermión.
• Tienen un tamaño mucho menor que el de otras partículas atómicas.
• Son una especie de leptión, que es una partícula subatómica en la cual los electrones se desprenden frecuentemente de sus átomos.
• Cuando se movilizan de un nivel de energía hacia otro emiten o absorben un fotón.

Para qué sirven

Los electrones tienen muchos usos, algunos de los que podemos mencionar son la electrónica, la soldadura, los tubos de rayos catódicos, los microscopios electrónicos, la radioterapia, los láseres, los detectores de ionización gaseosa y los aceleradores de partículas.

Historia

El electrón es considerada como la primera partícula elemental que fue descubierta. A finales del siglo XIX se investigaron las descargas eléctricas en los gases enrarecidos. En 1895 Jean Perrin, quien se encontraba analizando la carga eléctrica de los rayos catódicos, indicó que éstos transportaban carga negativa. Tiempo después, J.J. Thomson realizó un experimento donde consiguió determinar la carga específica de las partículas. De acuerdo con Thomson, las cargas las constituían los rayos catódicos y que llamó electrones. Millikan aprovechó la relación carga / masa que había sido obtenida por Thomson para realizar un nuevo experimento en el cual se pudo medir el electrón en el año 1909. El descubrimiento del electrón inició etapa innovadora en el área de la física. Se pudo reconocer la hipótesis de que el electrón es una partícula elemental que forma parte del Universo a partir de la cual se forman todos los átomos.

Quién los descubrió

El 30 de abril del año 1897, Joseph John Thomson anunciaba el descubrimiento del electrón al cual inicialmente llamó con el nombre de corpúsculo en una conferencia impartida en la Royal Institution de Londres. Los resultados se publicaron en la revista Philosophical Magazine.

Dónde se encuentran

Los electrones se encuentran localizados dentro de los átomos en el cual giran, aunque también pueden ser localizados en el vacío y cuando se producen cargas eléctricas.

Formación

Los electrones pueden ser creados por medio de la desintegración beta de los isótopos radiactivos y también en colisiones de alta energía como, por ejemplo, cuando entra un rayo cósmico dentro de la atmósfera. Al igual que pueden ser creados también pueden ser destruidos por aniquilación con positrones. Existen diferentes instrumentos de laboratorio que son capaces de contener y observar electrones de forma individual. Además, algunos telescopios pueden detectar plasma de electrones en el espacio exterior.

Carga

Los electrones son partículas que tienen una carga eléctrica negativa girando alrededor de una serie de orbitales que se encuentran envolviendo al núcleo.

Masa

El electrón es una partícula que posee una masa de 9,1 × 10-31 kg , que es aproximadamente 1.800 veces menor que la masa que tiene el protón o a la del neutrón.

Movimiento

Con respecto al movimiento de los electrones existe una relación que se da entre el movimiento de los mismos, su masa y el campo gravitatorio magnético que determina la configuración electrónica y sus órbitas. El movimiento es basado en mecánica básicamente y se encuentran explicados en la constate de Rydberg y sus series numéricas.

Cómo calcular el número de electrones

Para poder calcular el número de electrones que tiene un átomo, debemos de tener en cuenta que siempre serán la misma cantidad que los protones. En algunas ocasiones, algunos átomos tienen cargas positivas o negativas lo que hace que haya una diferencia entre los protones y los electrones. En este caso, para poder encontrar el número de electrones se utiliza la siguiente fórmula:

Z – carga = e

Ejemplos

Algunos ejemplos de electrones son:

• Electrones del titanio: 22 electrones si es neutro
• Del nitrógeno: 2,5 por nivel
• Del oxígeno: 2,6 electrones

Importancia

Son muy importantes en muchos fenómenos físicos de la vida cotidiana como la electricidad, el magnetismo o la conductividad térmica. Cuando los electrones están en movimiento produce un campo electromagnético. Otro aspecto importante es que junto con núcleos atómicos de protones y neutrones, conforman los átomos. Gracias a ellos se produce el intercambio de electrones entre dos o más átomos lo que es a su vez la causa principal del enlace químico.