Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.3: Gedrag van Elektronen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Electron Behavior
 
TRANSCRIPT

2.3: Gedrag van Elektronen

Overzicht

Elektronen zijn negatief geladen subatomaire deeltjes die worden aangetrokken door een baan rond de positief geladen kern van een atoom. Ze bevinden zich op locaties die worden geassocieerd met energieniveaus die schillen worden genoemd. Ze zijn verder onderverdeeld in subschillen en orbitalen binnen elke schil.

Elektronen cirkelen rond de kern

Elektronen worden op specifieke locaties buiten de kern aangetroffen. De schil waarin een elektron zich bevindt, geeft het algemene energieniveau van het elektron aan: de elektronen dichtbij de kern hebben minder energie, terwijl elektronen verderaf meer energie hebben. De subschil beschrijft de locatie en het energieniveau van het elektron nauwkeuriger, en de orbitaal beschrijft de vorm van een waarschijnlijkheidsgebied waarin een elektron rond de kern draait. De elektronen die zich het dichtst bij de kern bevinden, hebben de laagste hoeveelheid energie, en naarmate de afstand tussen elektron en kern toeneemt, neemt ook de hoeveelheid energie die het elektron vervoert toe. Veder vanaf de kern is er meer ruimte voor elektronen om in een baan te draaien, waardoor de buitenste schillen meer elektronen kunnen bevatten dan de binnenste schillen. De buitenste elektronen van een atoom bevinden zich in de valentieschil en worden daarom valentie-elektronen genoemd. Deze elektronen vormen ionische en covalente bindingen met andere atomen.

De ontdekking van het elektron

Het elektron was het eerste subatomaire deeltje dat ontdekt werd. Eind jaren 1890 voerde JJ Thomson een reeks experimenten uit met behulp van kathodestraalbuizen die zouden leiden tot de ontdekking van het elektron.

Een kathodestraalbuis is een glazen buis met twee elektroden die zijn aangesloten op een elektrische stroombron. Met een afzuigbuis wordt de meeste lucht uit het de buis gehaald zodat er een vacuüm ontstaat. Zodra de spanning over de elektroden wordt aangelegd, gaan de deeltjes van de negatief geladen elektrode (kathode) naar de positief geladen elektrode (anode). De anode heeft een klein gaatje zodat de stralen er doorheen kunnen. Een fosforlaag op het andere uiteinde van de buis gloeit wanneer de kathodestralen erop vallen.

Thomson richtte de kathodestraal tussen twee metalen platen, een met een positieve lading en een met een negatieve lading, en mat de positie van de straal aan het uiteinde van de buis. De straal met deeltjes werd afgebogen van de negatief geladen plaat naar de positief geladen plaat, zodra het de twee platen passeerde. Aangezien deeltjes met dezelfde lading elkaar afstoten en deeltjes met tegengestelde lading elkaar aantrekken, gaf dit experiment aan dat de deeltjes waaruit de kathodestraal bestaat een negatieve lading hadden. Vervolgexperimenten gericht om de massa-tot-ladingverhouding van de kathodedeeltjes te berekenen, onthulden dat de massa van elk afzonderlijk negatief geladen deeltje klein was, ongeveer 1/2000 van de massa van elk atoom. Thomson concludeerde daarom dat er in een bepaald atoom veel elektronen aanwezig moeten zijn. Later zou de ontdekking van protonen en neutronen de verdeling van massa en algehele neutrale lading in een atoom verklaren.

Tags

Electrons Subatomic Particles Electrical Charge Nucleus Atom Energy Level Valence Electrons Properties Of Elements Covalent Bonds Ionic Bonds Orbit Shells Sub-shells Orbitals

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter