Gli elettroni

Gli Elettroni

• Agente chimico responsabile della chimica atomica

• Responsabile dei legami chimici

• Gli elettroni si trovano sulla nube esterna che avvolge l’atomo

• orbitali)

Essi sono disposti su orbite diffuse su tutto lo spazio (sono

• carica negativa (-)

Sono delle particelle e onde aventi

• Gli elettroni hanno una massa molto più piccola di protoni e neutroni; il loro contributo alla

massa totale dell’atomo è di fatto trascurabile, mentre non sono trascurabili dal punto di vista

della carica La scoperta degli elettroni

La migliore dimostrazione dell’esistenza degli elettroni

tubi a raggi catodici:

fu fornita da esperimenti con

Due elettrodi sono fissati in un tubo in vetro

contenente un gas mantenuto a pressione molto

bassa.

Quando si applica una forte differenza di potenziale, si

genera un passaggio di corrente elettrica nel sistema e

catodo

il (elettrodo negativo) emana una radiazione.

I raggi viaggiano in linea retta verso l'anodo (elettrodo

positivo) e generano una luminescenza sulla parete

opposta al catodo.

Un oggetto posto sulla traiettoria dei raggi produce

un'ombra su uno schermo fluorescente di solfuro di

zinco sistemato vicino all'anodo. L'ombra mostra che

raggi viaggiano dal catodo a carica negativa verso

l'anodo a carica positiva. I raggi devono perciò avere

carica negativa.

1897 Thomson

Nel J. J. (1856-1940) studiò queste particelle a carica negativa in maggior

elettroni,

dettaglio. Le chiamò come suggerito nel 1891 da Stoney.

Egli determinò il rapporto tra la carica (e) e la massa (m) dell’elettrone:

8

e /m = 1.75882 × 10 coulom b(C )/gra m m o

Dopo che fu determinato il rapporto carica/massa dell’elettrone, si resero necessari ulteriori

esperimenti per determinare il valore della massa o quello della carica in modo da poter

calcolarne l’altro.

1909 Robert Millikan d’olio”,

Nel (1868-1953) risolse il problema con l’esperimento della “goccia

per mezzo del quale determinò la carica dell’elettrone:

Minuscole gocce d’olio sono prodotte da un

nebulizzatore. La massa delle gocce può essere

calcolata dal loro volume (ottenuto dalla misura al

microscopio del raggio della goccia) nota la densità

dell’olio.

Alcune gocce cadono attraverso il foro presente

nella piastra superiore. Irradiando con raggi X,

parte di esse si carica negativamente.

Se si aumenta la differenza di potenziale tra le

piastre, la velocità di caduta delle gocce

diminuisce, in quanto esse vengono attratte dalla

piastra superiore (a carica positiva) e respinte da

quella inferiore ( a carica negativa).

Ad un determinato valore di differenza di potenziale la forza elettrica (verso l’altro) e la forza di

gravità (verso il basso) che agiscono sulla goccia, si bilanciano esattamente e la goccia rimane

ferma in un dato punto.

Conoscendo la massa della goccia e la differenza di potenziale applicata, è possibile calcolare la

carica presente sulla goccia.

Tutte le cariche misurate da Millikan risultarono essere un multiplo intero dello stesso numero; egli

−

1.6 × 10 19C

assunse che la carica più piccola fosse la carica di un singolo elettrone, cioè:

1886 Eugen Golstein

Nel (1850-1930) osservò che un tubo a raggi catodici genera anche un

raggi

flusso di particelle a carica positiva che si muove verso il catodo; queste furono chiamate

canale perché capaci di passare attraverso dei fori praticati nell’elettrodo negativo.

Un tubo a raggi catodici con il catodo perforato.

Un tubo simile è stato usato per produrre raggi can