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Définition de l'électron: Glossaire de chimie

Définition de l'électron: Glossaire de chimie

Un électron est un composant stable d'un atome chargé négativement. Les électrons existent en dehors et autour du noyau de l'atome. Chaque électron porte une unité de charge négative (1,602 x 10-19 coulomb) et a une faible masse comparée à celle d'un neutron ou d'un proton. Les électrons sont beaucoup moins massifs que les protons ou les neutrons. La masse d'un électron est 9.10938 x 10-31 kg. C'est environ 1/1836 de la masse d'un proton.

Dans les solides, les électrons constituent le principal moyen de conduire le courant (car les protons sont plus gros, généralement liés à un noyau et donc plus difficiles à déplacer). Dans les liquides, les porteurs actuels sont plus souvent des ions.

Richard Laming (1838-1851), le physicien irlandais G. Johnstone Stoney (1874) et d'autres scientifiques ont prédit la possibilité d'électrons. Le terme "électron" a été suggéré pour la première fois par Stoney en 1891, bien que l'électron n'ait été découvert qu'en 1897 par le physicien britannique J.J. Thomson.

Un symbole commun pour un électron est e-. L'antiparticule de l'électron, qui porte une charge électrique positive, s'appelle un positron ou un antiélectron et est notée à l'aide du symbole β-. Lorsqu'un électron et un positron entrent en collision, les deux particules sont annihilées et des rayons gamma sont libérés.

Faits sur l'électron

  • Les électrons sont considérés comme un type de particule élémentaire car ils ne sont pas constitués de composants plus petits. Il s’agit d’un type de particule appartenant à la famille des leptons et qui possède la plus petite masse de tout lepton chargé ou de toute autre particule chargée.
  • En mécanique quantique, les électrons sont considérés comme identiques les uns aux autres car aucune propriété physique intrinsèque ne peut être utilisée pour les distinguer. Les électrons peuvent échanger des positions les uns avec les autres sans provoquer de changement observable dans un système.
  • Les électrons sont attirés par les particules chargées positivement, telles que les protons.
  • Le fait qu'une substance ait ou non une charge électrique nette est déterminé par le rapport entre le nombre d'électrons et la charge positive des noyaux atomiques. S'il y a plus d'électrons que de charges positives, un matériau est dit chargé négativement. S'il y a un excès de protons, l'objet est considéré comme chargé positivement. Si le nombre d'électrons et de protons est équilibré, un matériau est dit électriquement neutre.
  • Les électrons peuvent exister librement dans le vide. Elles sont appelées libre des électrons. Les électrons d'un métal se comportent comme s'ils étaient des électrons libres et peuvent se déplacer pour produire un flux net de charge appelé courant électrique. Lorsque les électrons (ou protons) se déplacent, un champ magnétique est généré.
  • Un atome neutre a le même nombre de protons et d'électrons. Il peut avoir un nombre variable de neutrons (formant des isotopes) car les neutrons ne portent pas de charge électrique nette.
  • Les électrons ont des propriétés à la fois de particules et d'ondes. Ils peuvent être diffractés, comme les photons, mais peuvent entrer en collision les uns avec les autres et avec d'autres particules, comme avec d'autres matières.
  • La théorie atomique décrit les électrons comme entourant le noyau proton / neutron d'un atome dans des couches. S'il est théoriquement possible de trouver un électron n'importe où dans un atome, il est très probablement de trouver un électron dans sa coquille.
  • Un électron a un spin ou un moment angulaire intrinsèque de 1/2.
  • Les scientifiques sont capables d’isoler et de piéger un seul électron dans un dispositif appelé piège de Penning. En examinant des électrons isolés, les chercheurs ont découvert que le plus grand rayon d'électrons est 10-22 mètres. Dans la plupart des cas, les électrons sont supposés être des charges ponctuelles, qui sont des charges électriques sans dimensions physiques.
  • Selon la théorie du Big Bang de l'univers, les photons avaient suffisamment d'énergie au cours de la première milliseconde de l'explosion pour réagir les uns avec les autres pour former des paires électron-positron. Ces paires se sont annihilées, émettant des photons. Pour des raisons inconnues, il fut un temps où il y avait plus d'électrons que de positons et plus de protons que d'antiprotons. Les protons, les neutrons et les électrons survivants ont commencé à réagir les uns aux autres, formant des atomes.
  • Les liaisons chimiques résultent de transferts ou de partage d'électrons entre atomes. Les électrons sont également utilisés dans de nombreuses applications, telles que les tubes à vide, les tubes photomultiplicateurs, les tubes à rayons cathodiques, les faisceaux de particules pour la recherche et le soudage et le laser à électrons libres.
  • Les mots "électron" et "électricité" ont pour origine les Grecs de l'Antiquité. Le mot grec ancien pour ambre était elektron. Les Grecs ont remarqué que le frottement de la fourrure avec de l'ambre le faisait attirer de petits objets. Il s’agit de la première expérimentation enregistrée sur l’électricité. Le scientifique anglais William Gilbert a inventé le terme "electricus" pour désigner cette propriété attrayante.