Explicamos o que é um elétron, quais são suas características e como foi a descoberta dessa partícula subatômica.
O que é um elétron?
Um elétron é um tipo de partícula subatômica que possui carga elétrica negativa e orbita ativamente o núcleo atômico (composto de prótons e nêutrons ), que possui carga elétrica positiva.
O tamanho de um elétron é 1836 vezes menor que o dos prótons (contribuem com 0,06% da massa total de um átomo ) e, não tendo subestruturas ou divisões, é considerado uma partícula elementar da matéria .
Os elétrons desempenham um papel essencial em certas forças e fenômenos físicos da natureza , como eletricidade , magnetismo ou condutividade térmica , e em grande medida determinam ligações atômicas, tanto iônicas (de perda ou ganho de elétrons) ou covalentes (de uso conjunto de elétrons ) Os elétrons geram campos elétricos que afetam as partículas carregadas ao seu redor.
A origem dos elétrons, de acordo com a teoria mais aceita sobre a origem do universo , indica que eles foram formados durante os primeiros milissegundos do Big Bang , cujas temperaturas ultrapassaram 1010 K, o suficiente para formar pares de pósitrons (e +) – elétrons (e-) que se aniquilaram por ter carga elétrica oposta.
Por razões desconhecidas, o número de elétrons era muito maior do que o de prótons, então eles sobreviveram e começaram a ser atraídos pelos primeiros prótons quando o universo esfriou o suficiente, formando assim os átomos mais elementares da natureza.
O número de elétrons nos átomos da matéria determina se ela tem carga neutra (equilíbrio entre prótons e elétrons), positiva (falta de elétrons) ou negativa (excesso de elétrons).
Ao mesmo tempo, existem elétrons “livres” que podem se mover de um átomo a outro na matéria, gerando fluxos elétricos ou campos magnéticos , dependendo da temperatura em que se encontram. Existem materiais conhecidos como condutores , nos quais os elétrons podem se mover livremente de um átomo a outro e, assim, gerar fluxos de átomos em movimento, o que é conhecido como corrente elétrica .
Veja também: modelo atômico de Rutherford
Características de um elétron
Os elétrons pertencem a um tipo de partícula elementar chamada léptons. Existem também dois outros grupos de partículas elementares chamados quarks e bósons. Para cada tipo de partícula, existem três famílias ou gerações.
Os elétrons são os léptons com carga elétrica de menor massa do conjunto e pertencem à primeira geração de partículas fundamentais (a segunda e a terceira gerações contêm partículas de múon e tau).
A massa de um elétron é sempre 9,019 x 10-31 kg e sua respectiva carga elétrica é -1,602 x 10-19 coulomb , o que representa uma carga idêntica à do próton, mas com sinal oposto. Essa medida é conhecida como carga elementar da natureza.
Quem descobriu o elétron?
O elétron foi descoberto no final do século 19, graças a sucessivas investigações no campo da condutividade elétrica em gases . Usando os raios catódicos, foram observados fenômenos que levaram à conclusão de que esses raios eram partículas carregadas negativamente, inicialmente chamadas de corpúsculos e que tinham um milésimo da massa do íon hidrogênio, o menos massivo de todos os átomos. O curioso é que, ao variar a natureza do gás usado, essas partículas mantiveram todas as suas características.
No final do século 19, o irlandês George Francis Fitzgerald batizou-os de “elétrons” , nome que desde o início teve aceitação geral. O pertencimento dessas partículas à estrutura do átomo foi postulado por volta de 1900, graças aos experimentos de Rutherford, Moseley, Franck e Hertz, e ao modelo atômico posteriormente proposto por Niels Bohr.
