Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.3: Gedrag van Elektronen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Gedrag van Elektronen
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

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 schelpen worden genoemd en zijn verder georganiseerd in subschillen en orbitalen binnen elke schaal.

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: degenen die dichter bij de kern zijn, hebben minder energie, terwijl degenen die verder weg zijn 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. VerVanaf de kern is er meer ruimte voor elektronen om in een baan te draaien, zodat de buitenste schalen meer elektronen kunnen bevatten dan de binnenste schillen. De buitenste elektronen van een atoom bevinden zich in de valentieschil en worden valentie-elektronen genoemd. Deze elektronen vormen ionische en covalente bindingen met andere atomen.

Het elektron ontdekken

Het elektron was het eerste subatomaire deeltje dat werd ontdekt. 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 stroombron die elektriciteit levert. Een vacuüm verwijdert de meeste lucht uit het inwendige van de buis, en wanneer de spanning over de elektroden wordt aangelegd, gaat een bundel 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 fosforcoating on 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. Toen de straal tussen de twee platen passeerde, werd deze weggebogen van de negatief geladen plaat, in de richting van de positief geladen plaat. Aangezien gelijke ladingen afstoten en tegengestelde ladingen aantrekken, gaf dit aan dat de deeltjes waaruit de kathodestraal bestaat een negatieve lading hadden. Verdere experimenten 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 bekend 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.

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

Waiting X
simple hit counter