Electrones

Repaso de Química
DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN:
En 1874 Stoney indicó que la electricidad existe en unidades discretas, asociadas a los átomos que constituyen
la materia.
En 1891 sugirió el nombre de electrón para la supuesta unidad de electricidad.
En 1897 J.J. Thompson llegó a la conclusión de que el electrón existe.
Antecedentes de cómo se descubrió el electrón:
Entre 1858 y 1859 Julius Plücker ensayó una serie de experimentos sobre conducción de la electricidad en
gases a baja presión.
En este dispositivo de Plücker, placas de metal introducidas en un tubo de cristal se conectaban a través de
cables con una poderosa fuente de electricidad. La placa conectada al positivo se denomina ánodo y la
conectada al negativo se llama cátodo.
Plücker observó que cerca del cátodo se producía un resplandor verdoso.
Años + tarde, Goldstein bautizó este fenómeno como rayos catódicos.
En 1870 Goldstein demostró que los rayos no dependen del material del cátodo.
Años después, J.H. Hittorf dedujo que los rayos catódicos viajaban desde el cátodo en línea recta.
En 1891 se realizaron experiencias donde se demostraba que los rayos catódicos atravesaban laminas muy
delgadas de oro y otros metales.
En 1895 Jean B. Perrin demostró que los rayos depositaban cargas eléctricas negativas en un colector de
cargas depositado en el interior del tubo.
En 1897 J.J. Thompson detectó una disminución en los rayos catódicos instalada por fuerzas eléctricas entre
los rayos y las placas metálicas.
Thompson puso 2 campos magnéticos y detectó que los rayos se desviaban hacia el campo positivo, porque
los rayos catódicos poseían carga negativa. (atracción de cargas)
Thompson determinó la formula: e Carga del electrón
m Masa del electrón
Robert Millikan en 1909 determinó la carga del electrón.
CONCLUSIONES:
1. − La radiación se propaga en línea recta desde el polo negativo al polo positivo. En atención a su origen,
esta emisión se denomina rayos catódicos. La transmisión rectilínea se demuestra por las sombras de bordes
1
definidos que proyectan los objetos que se interponen en la trayectoria de la radiación.
2. − Los rayos catódicos poseen la suficiente energía cinética como para mover una ruedecilla de paletas.
3. − Los rayos catódicos dan carga negativa a los objetos que se interponen en su trayectoria. Son atraídos
también por campos eléctricos positivos y sufren una desviación cuando se ven alterados por un campo
magnético.
Thompson descubrió que la velocidad de los rayos dependen del voltaje aplicado.
V= 5 x 109 cm/s= 1/6C
Los valores que obtuvo de velocidad son independientes del gas encerrado y del material de los electrodos
(cátodo−ánodo)
Utilizó estos gases: Aire, H2, CO2, CH3I
Utilizó estos electrodos: Pt, Al, Cu, Fe, Pb, Ag, Sn y Zn
Y con todos obtuvo los mismo resultados. El electrón tiene su propia velocidad.
Tras todo esto, Thompson determina que el átomo posee carga.
(año 1897)
Electrón inmerso en la partícula
Masa positiva
Este era el modelo atómico de la época.
PROPIEDADES DE LOS ELECTRONES:
Thompson realizó la obtención de un valor muy particular: La relación CargaMasa del electrón:
ec
mg
c = Coulomb = Unidad de carga eléctrica.
Millikan en 1909 descubre la carga del electrón (e)
Rayos canales (nueva partícula): Salen en sentido contrario que los rayos catódicos. Poseen carga positiva, se
descubre el protón.
Se descubre que la masa del protón es 1832 veces mayor que la del electrón.
ánodo
cátodo
2
mp+ = 1832
me−
e = −1,76 · 108 c A partir de estos datos, obtener el valor de "e"
me g
mp+ = 1,67 · 10−24 g
solución:
mp+ = 1832 reemplazar mp+ : 1,67 · 10−24 g = 1832
me− me−
1,67 · 10−24 g = me− Se cambia de posición con 1832
1,832 · 103 Se transforma 1832 en notación científica.
me− = 0,91 · 10−21
me− = 9,1 · 10−28 g
e = −1,76 · 108 c
9,1 · 10−28 g g
e = −1,76 · 108 c · 9,1 · 10−28 g
g
e = −1,76 · 108 c · 9,1 · 10−28
e = −16,016 · 10−20 c
e = −1,60 · 10−19 c
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Cátodo
Ánodo
Bomba que extrae casi todo el aire del interior del tubo, por lo que baja la presión dentro de él.
Ánodo
Cátodo
+
3
−
= −1,76x108
catódicos
canales
4