Elektron Nedir?

20 Ekim 2017 17:55

Elektron atom altı parçacıklardan bir tanesidir. Atomu tanımak istiyorsak mutlaka elektronu ve özelliklerini de bilmemiz gerekiyor.

Elektron, atomun negatif yüklü bir alt parçacığıdır.

Elektron kelimesi Yunancadan gelmektedir ve kehribar demektir. Kehribar sürtünmeyle elektriklenen bir maddedir. Kehribarın bu özelliği ilk çağlardan beri bilinmektedir.

elektron nedir

Elektronlar atom çekirdeğinin dışında bulunurlar. Her elektron bir negatif yük birimini (1.602 x 10-19 coulomb) taşır ve bir nötron ya da protonunkine kıyasla çok küçük bir kütleye sahiptir. Bir elektron kütlesi 9.10938 x 10-31 kg'dır. Bunu bir protonun kütlesine bölersek 1/1836 oranını elde ederiz.

Bu nedenle elektron atom kütlesinde etkisiz eleman gibidir. Dikkat ederseniz kütleyi biz proton ve nötronlarla belirleriz. Çünkü elektronun kütlesi bunlarla kıyaslandığında çok küçük kalmaktadır.

Katılarda elektrik iletkenliğinin ana sebebi elektronlardır. Proton ve elektronların ikisi de yüklü parçacıkken, protonların hareket etmesi çok zor olduğundan elektronlar iletkenliği sağlar. Sıvılarda ise elektrik iletimi daha çok iyonlar aracılığıyla olur.

Elektronun Keşfi

Elektron var olma olasılığı, Richard Laming (1838-1851), İrlandalı fizikçi G. Johnstone Stoney (1874) ve diğer bazı bilim adamları tarafından öngörülmüştür. "Elektron" terimi Stoney tarafından 1891'de önerildi, ancak elektron 1897'ye kadar keşfedilmedi. Bu tarihte İngiliz fizikçi J.J. Thomson elektron varlığını keşfetti.

Elektronun yükü ve kütlesini bulabilecek sistem Thomson tarafından kuruldu. Thomson atom modeli elektron kavramını içeren ilk modeldir.

Thomson’ın elektronu keşfi şu şekilde gerçekleşmiştir:

J. J. Thomson cam bir tüp oluşturdu. Tüp içindeki havanın büyük kısmını tüpten dışarı pompalandı. Ardından tüpün iki ucuna da elektrotlar bağladı. Bu elektronlara yüksek bir elektrik voltajı uyguladı. Böylece iki kutup arasındaki potansiyel fark çok yükselmişti.

Elektronlardan bir partikül (ışın) akıntısının negatif yüklü elektrottan (katot) pozitif yüklü elektrota (anot) geçtiğini tespit etti. Bu ışın katot ışını olarak adlandırılır. Katot ışın deneyi ismiyle bu çalışma tarihe geçmiştir.

Katot ışın tüpünün çalışma prensibi aşağıda gösterilmiştir.

katot ışın tüpü deneyi

Tekrarlanan deneyler sayesinde Thomson elektronun yükü ve kütlesini buldu. Kütle başına düşen yükü hesapladı. Elektron ve protonun kütlesini kıyasladı. Elektronun keşfi açısından J. J. Thomson çok önemli bir isimdir.

Elektron Özellikleri

lektron için ortak sembol e veya e- şeklindedir. Pozitif bir elektrik yükü taşıyan elektronun antiparçacığına pozitron veya anti elektron denir ve β- simgesi kullanılarak gösterilir.

Elektronlar, daha küçük bileşenlerden oluşmadığı için temel bir parçacık türü olarak kabul edilir. Elektron lepton ailesine ait olan ve yüklü lepton veya diğer yüklü parçacıklar içinde en küçük kütleye sahip parçacık türüdür.

Elektronlar, pozitif yüklü parçacıklara, örneğin protonlarla etkileşim içerisindedir.

Nötr bir atom aynı sayıda proton ve elektrona sahiptir. Nötronlar net elektrik yükü taşımadıklarından bir atomda değişken sayıda (izotoplar) olabilirler.

Elektronlar hem parçacık hem de dalga özelliği gösterirler. Fotonlar gibi kırılabilirler, ancak diğer maddeler gibi birbirleriyle ve diğer parçacıklarla çarpışabilirler.

Atom teorisi, elektronları bir atomun çekirdeğini çevreleyen orbitallerdeki yapılar olarak tanımlar. Bir elektronun bir atomun herhangi bir yerinde bulunması teorik olarak mümkün olsa da, orbitaller elektronların bulunma ihtimali en yüksek bölgeleridir.

Bir elektron, 1/2 spin veya iç açısal momentuma sahiptir.

Bilim adamları Penning tuzağı adı verilen bir cihazda tek bir elektron yakalayıp onu izole etme imkânı bulmuştur. Tek elektron incelemesinden, araştırmacılar en büyük elektron yarıçapının 10-22 metre olduğunu keşfettiler.

Şu anda yapılan çalışmaların bir sonucu olarak elektronların, fiziksel boyutları olmayan elektrik yükleri olan noktasal yükler olduğu varsayılmaktadır.

Kimyasal bağlar, atomlar arasındaki elektronların transferleri veya ortaklaşa kullanımı sonucudur. Katot ışın deneyi gibi birçok sistem elektronlar sayesinde işlemektedir.

Maddeler Halinde Elektron Özellikleri

Elektronun önemli özelliklerini maddeler halinde şöyle sıralayabiliriz.

  • Elektronlar atom çekirdeğinin dışındaki orbitallerde bulunurlar.
  • Elektronlar sürekli hareket halindedir.
  • Bir elektron -1 gibi bir yüke sahiptir.
  • Elektronun kütlesi protonun kütlesinin 1836’da biri kadardır.
  • Nötr atomlarda elektron sayısı atom numarasına eşit olur.
  • Elektron bir lepton türüdür.
  • 1897 yılında J. J. Thomson tarafından keşfedilmiştir.

Etiketler:
  • kimya    
  • Yorumlar
    Yorum Yap