אלקטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים

מהו אלקטרון?

לאלקטרונים יש מסה קטנה בהרבה מהפרוטונים והנייטרונים בגרעין, אבל יש להם מטען חיובי בגלל הפוטנציאל שלהם לוותר על אלקטרון כשהוא בעל מטען חיובי. תכונה זו היא שמאפשרת לאטומים להיטען חשמלית וליצור קשרים כימיים. אלקטרונים מבלים את רוב זמנם ברמת האנרגיה הראשונה או ה"קרקעית". רמת האנרגיה השנייה גבוהה יותר ורמת האנרגיה השלישית גבוהה אף יותר. רמת האנרגיה הנמוכה ביותר היא היציבה ביותר מכיוון שכל אלקטרון נמצא הכי רחוק מהגרעין שהוא יכול להיות בזמן שהוא נשאר באטום. אלקטרונים מגיעים גם בסוגים שונים, או "ספין". הספין של אלקטרון יכול להיות "למעלה" או "למטה", וזו תכונה קוונטית שהיא הבסיס למחשבים קוונטיים.

היכן נמצאים אלקטרונים?

אלקטרונים הם החלקיקים התת-אטומיים המרכיבים את ה"קליפה" החיצונית ביותר של אטום. אחד היסודות הנפוצים ביותר בכדור הארץ הוא מימן, ויש לו אלקטרון אחד במעטפת החיצונית ביותר שלו. היסוד הנפוץ ביותר בכדור הארץ (חמצן) נמצא במרחק של שמונה אלקטרונים מהמימן, מה שהופך אותו לקליפה של שמונה אטומים. אלקטרונים נמצאים בקליפות היסודות. באטום הפשוט ביותר (מימן), יש רק אלקטרון אחד. באטום המורכב ביותר (אורניום), ישנם 92 אלקטרונים. ניתן להסיר אלקטרונים מהאטום שלהם או להוסיף לאטומים אחרים. לדוגמה, כאשר מימן וחמצן מתחברים ליצירת מים, מימן מאבד אלקטרון לחמצן, מה שהופך את אטומי החמצן למרחק של 8 אלקטרונים מהמימן. ניתן להזיז אלקטרונים על ידי מקור מתח, כמו כאשר אתה משתמש בסוללה כדי להפעיל מכשיר.

מאפיינים של אלקטרון.

- קונכיות אלקטרונים: אלקטרונים מאורגנים בקליפות שתופסים בודדים, מרובים או אפילו ללא מספר אלקטרונים בהתאם לקליפה. הקליפות הן רמת האנרגיה הפנימית ביותר, השנייה והשלישית. רמת האנרגיה הראשונה אינה מחזיקה אלקטרונים.

- ספין אלקטרוני: לאלקטרונים יכול להיות ספין "למטה" או "למעלה", וזו תכונה קוונטית שהיא הבסיס למחשבים קוונטיים. ספין זה הופך אלקטרונים שונים מחלקיקים תת-אטומיים אחרים. אלקטרונים עם ספינים שונים יכולים לתפוס את אותו מקום, אבל הם דוחים זה את זה. דחייה זו עלולה לגרום לאלקטרונים לקפוץ מאטום אחד לאחר, ולגרום לתגובה כימית. אלקטרונים בעלי אותו ספין דוחים פחות זה את זה. זו הסיבה שאתה יכול להיות שני מגנטים קרובים מאוד זה לזה מבלי שהם ידחו זה את זה וידחקו.

כיצד מסווגים אלקטרונים?

מכיוון שהאלקטרונים הם החלקיקים התת-אטומיים המרכיבים את ה"קליפה" החיצונית ביותר של אטום, הם מסווגים כיסודות. לא לכל היסודות יהיה אלקטרון ברמת האנרגיה הראשונה. אבל לכל היסודות שיש להם אלקטרונים ברמת האנרגיה הראשונה יהיו שניים ברמת האנרגיה השנייה, ושניים ברמת האנרגיה השלישית. אלקטרונים מסווגים לפי רמת האנרגיה הראשונה שבה הם נמצאים. רמת האנרגיה הראשונה היא הקרובה ביותר לגרעין ויש בה רק שני אלקטרונים. ברמת האנרגיה השנייה יש שמונה אלקטרונים, וברמת האנרגיה השלישית יש שני אלקטרונים. האלקטרונים ברמת האנרגיה הראשונה הם הגזים ה"אצילים" או ה"אינרטים" מכיוון שהם לא מתרגשים בקלות. הם הגזים האצילים הליום, ניאון, ארגון, קריפטון וקסנון.

איך מתנהגים אלקטרונים?

אלקטרונים אוהבים להיות רחוקים ככל האפשר מהגרעין. זו הסיבה שהאלקטרונים נמצאים ברמת האנרגיה הראשונה (הקרוב ביותר לגרעין). אלקטרונים יכולים לקפוץ מאטום אחד לאחר. אבל הם לא נמצאים בנתיב קבוע מאטום לאטום. זה יותר כאילו הם נמצאים על טירה קופצנית עם הרבה אקשן אביבי. אלקטרונים באטומים יכולים לקפוץ מאטום לאטום, אבל הם לא הולכים בקו ישר. במקום זאת, הם קופצים בנתיב ההתנגדות הכי פחות. אלקטרונים יכולים לקפוץ לאטום הקרוב ביותר, או אפילו לקפוץ אחורה. אם מופעל לחץ, לאלקטרונים יש פחות התנגדות מכיוון שיש דרך טובה יותר עבורם לעבור. זו הסיבה שעצם בעל מטען שלילי ימשוך אליו עצמים טעונים חיובית. לאלקטרונים באובייקט הטעון השלילי יש מסלול של פחות התנגדות לעצם הטעון חיובי והם יקפצו מהאובייקט הטעון שלילי לאובייקט הטעון חיובי.

תקציר אלקטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים בעלי מטען שלילי.

הם נמצאים באטומים, כלומר אלקטרונים אינם יכולים להתקיים בעצמם. במקום זאת, הם חייבים להתאים כחלקיק כפול שלילי כדי להיות יציבים ולא להגיב עם אטומים אחרים. לאלקטרונים יש מסה קטנה בהרבה מפרוטונים וניוטרונים בגרעין, אבל יש להם מטען חיובי בגלל הפוטנציאל שלהם לוותר על אלקטרון כשיש להם מטען חיובי. תכונה זו מאפשרת לאטומים להיטען חשמלית וליצור קשרים כימיים. אלקטרונים מבלים את רוב זמנם ברמת האנרגיה הראשונה או ה"קרקעית". רמת האנרגיה השנייה גבוהה יותר ורמת האנרגיה השלישית גבוהה אף יותר. רמת האנרגיה הנמוכה ביותר היא היציבה ביותר מכיוון שכל אלקטרון נמצא במרחק של כמה שיותר רחוק מהגרעין כפי שהוא יכול להיות בזמן השהייה באטום. אלקטרונים מגיעים גם בסוגים שונים, או "ספין". הספין של אלקטרון יכול להיות "למעלה" או "למטה", וזו תכונה קוונטית שהיא הבסיס למחשבים קוונטיים.