elektrónokat

Elektronok (e−) az atommag körül elhelyezkedő, negatív töltésű részecskék, amelyeket a leptonok családjába sorol a standardmodell. Töltésük −1e, ahol e a elemi töltés nagysága (≈1,602×10−19 C), tömegük m_e ≈ 9,109×10−31 kg, és spinjük 1/2. Ezek az alapvető, gyorsan mozgó, elméletileg pontszerű részecskék, belső szerkezetüket jelenleg nem igazolták.

Felfedezésük 1897-re nyúlik vissza: J. J. Thomson katódsugár-kísérletei kimutatták az elektronok jelenlétét és meghatározták töltés-mass arányukat. Később Millikan olajos cseppeinek kísérlete adta meg a töltés magnitúdóját.

Az atomokban az elektronokat az elektromos vonzás köti a középponthoz (atommaghoz). A kvantummechanika szerint az elektronok nem meghatározott pályán keringenek, hanem valószínűségi eloszlásokban élnek az úgynevezett orbitálokon vagy elektronfelhőkben. Az energiaszintek elektronhéjakba rendeződnek, és az elektronkonfiguráció határozza meg egy elem kémiai tulajdonságait. A modern leírásban az elektronokat hullámegyenletek írják le, és szilárdtestekben sávelméletet használunk.

Fontos szerepük van a fizikai és kémiai folyamatokban: az elektronok felelősek a kémiai kötéseket, a vezetést és a mágneses jelenségeket. Fémekben a delokalizált elektronok játsszák a fő szerepet az elektromos áram szempontjából, míg a közeli elektronok kötik össze az atomokat a különböző kötéstípusokban. Elektronok nélkül nem érthető meg a modern anyagtudomány és kémia.