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Os átomos são feitos de prótons, neutrões e electrões. Destas três partículas, o electrão tem a menor massa. Aqui está a definição do electrão, juntamente com a sua origem verbal, história, e factos interessantes.

Definição do electrão

Um electrão é uma partícula subatómica estável com uma carga eléctrica negativa. Cada electrão transporta uma unidade de carga negativa (1,602 x 10-19 coulomb) e tem uma massa muito pequena em comparação com a de um nêutron ou próton. A massa de um electrão é de 9,10938 x 10-31 kg. Isto é cerca de 1/1836 a massa de um protão.

Um símbolo comum para um electrão é e-. A antipartícula do electrão, que transporta uma carga eléctrica positiva, é chamada de positrón ou anti-electrão. Um positron é denotado usando o símbolo e+ ou β+. Quando um electrão e um positron colidem, ambas as partículas são aniquiladas e a energia é libertada sob a forma de raios gama.

Onde encontrar electrões

Electrões são encontrados livres na natureza (electrões livres) e ligados dentro dos átomos. Os electrões são responsáveis pelo componente carregado negativamente de um átomo. Num átomo, os electrões orbitam em torno do núcleo atómico com carga positiva.

Nos sólidos, os electrões são o principal meio de condução da corrente. Isto porque os prótons estão ligados dentro do núcleo, pelo que não são tão móveis como os electrões. Nos líquidos, os portadores de corrente são mais frequentemente iões. As interacções entre os electrões dos átomos e as moléculas produzem reacções químicas. As ligações químicas formam-se quando os electrões são partilhados entre átomos.

História e Origem das Palavras

A possibilidade de electrões foi prevista por Richard Laming (1838-1851), físico irlandês G. Johnstone Stoney (1874), e outros cientistas. O termo “electrão” foi sugerido pela primeira vez por Stoney em 1891, embora o electrão só tenha sido descoberto em 1897, pelo físico britânico J.J. Thomson.

Embora as ciências dos electrões remontem aos séculos XIX e XX, as palavras “electrão” e “electricidade” traçam as suas origens aos antigos gregos. A antiga palavra grega para âmbar era elektron. Os gregos notaram que esfregar o pêlo com âmbar fazia com que o âmbar atraísse pequenos objectos. Esta é a mais antiga experimentação registada com a electricidade. O cientista inglês William Gilbert cunhou o termo “electricus” para se referir a esta propriedade atraente.

Electron Facts

• Electrons são considerados como um tipo de partícula elementar porque não são constituídos por componentes mais pequenos. São um tipo de partícula pertencente à família dos leptões e têm a menor massa de qualquer leptão ou outra partícula carregada.
• Em mecânica quântica, os electrões são considerados idênticos entre si porque nenhuma propriedade física intrínseca pode ser utilizada para os distinguir. Os electrões podem trocar de posição entre si sem causar uma mudança observável num sistema.
• Protões e electrões têm cargas iguais, mas opostas. Os electrões são atraídos por partículas com carga positiva, tais como protões.
• Se uma substância tem ou não uma carga eléctrica líquida é determinada pelo equilíbrio entre o número de electrões e a carga positiva dos núcleos atómicos. Se houver mais electrões do que cargas positivas, diz-se que um material está carregado negativamente. Se houver um excesso de prótons, o objecto é considerado como estando carregado positivamente. Se o número de electrões e prótons for equilibrado, diz-se que um material é electricamente neutro.

li>Electrões num metal comportam-se como se fossem electrões livres e podem mover-se para produzir um fluxo líquido de carga denominado corrente eléctrica. Quando os electrões (ou prótons) se movem, é gerado um campo magnético.li>Electrões têm propriedades tanto de partículas como de ondas. Podem ser difratados, como fótons, mas podem colidir entre si e com outras partículas, como outras matérias.

• A teoria atómica descreve os electrões como rodeando o núcleo do próton/neutrão de um átomo em conchas. Estas conchas são regiões de probabilidade. Algumas são esféricas, mas também ocorrem outras formas. Embora seja teoricamente possível encontrar um electrão no núcleo atómico, a maior probabilidade de encontrar um está dentro da sua concha.
• Um electrão tem um spin ou impulso angular intrínseco de 1/2.
• Os cientistas são capazes de isolar e prender um único electrão num dispositivo chamado Penning trap.
• Desde o exame de electrões únicos, os investigadores descobriram que o maior raio de electrões é de 10-22 metros. Como os electrões são muito pequenos, são tratados como cargas pontuais, que são cargas eléctricas sem dimensões físicas.

li>Matéria é muito mais abundante do que a antimatéria no universo, mas pode ter havido uma vez um número igual de electrões e positrões. De acordo com a teoria do Big Bang, os fotões ganharam energia suficiente no primeiro milissegundo da explosão para reagir uns com os outros e formar pares electrão-positrão. Estes pares aniquilaram-se um ao outro, emitindo fotões. Por razões desconhecidas, chegou uma altura em que havia mais electrões do que pósitrons e mais prótons do que antiprotões. Os prótons, neutrões e electrões sobreviventes começaram a reagir uns com os outros, formando átomos.li>Electrões são utilizados em muitas aplicações práticas. Estas incluem electricidade, tubos de vácuo, tubos fotomultiplicadores, tubos de raios catódicos, feixes de partículas para investigação e soldadura, e o laser de electrões livres.