ელექტრონი სუბატომური ნაწილაკია, რომელიც ყველა ატომში გვხვდება. პროტონების, ნეიტრონებისა და ატომების ბირთვებისგან განსხვავებით, ელექტრონები ელემენტარული ნაწილაკებია. ეს ნიშნავს, რომ ელექტრონი არ შედგება უფრო მცირე ნაწილაკებისგან. ასევე პროტონებისა და ნეიტრონებისგან განსხვავებით, ელექტრონს არსებითად არ აქვს მასა. დაბოლოს, ელექტრონი განსხვავდება პროტონებისა და ნეიტრინოებისგან იმითაც, რომ ის ბირთვის გარშემო მოძრაობს, იმის მაგივრად, რომ ბირთვის ნაწილი იყოს.

შემდეგი პოდკასტი: კვანტური მექანიკა — განუზღვრელი მიკრო სამყარო

ჩვეულებრივ, ელექტრონი ატომების ბირთვთანაა დაკავშირებული. ეს იმიტომ ხდება, რომ ელექტრონს უარყოფითი მუხტი აქვს, რომელიც ურთიერთქმედებს ატომის ბირთვის დადებით მუხტთან. ნეიტრალურ ატომში ელექტრონების რაოდენობა იგივეა, რაც ბირთვში დადებითი მუხტების რაოდენობა.

პერიოდული ცხრილის ყველა ელემენტი ნეიტრალურია. თუმცა, ნებისმიერ ატომს შეიძლება ჰქონდეს მეტი ან ნაკლები ელექტრონი, ვიდრე დადებითი მუხტი. ეს ატომს უარყოფითად ან დადებითად მუხტავს. ეს დამუხტული ატომები ცნობილია როგორც იონები. უფრო კონკრეტულად, უარყოფითად დამუხტულ იონებს უწოდებენ ანიონებს, ხოლო დადებითად დამუხტულ იონებს კათიონებს.

ატომი ელექტრონებს კარგავს იმის გამო, თუ როგორ ურთიერთობს ელექტრონი ატომის ბირთვის მიღმა ძალებთან. როდესაც ელექტრონი დამატებით ენერგიას იძენს, ის შეიძლება ზედმეტად "გააქტიურდეს". ეს შეიძლება მოხდეს, როდესაც ელექტრონი შთანთქავს ფოტონს, ან ეჯახება ახლომდებარე ატომს თუ ნაწილაკს. ელექტრონს შეუძლია მიიღოს საკმარისი ენერგია ატომის ბირთვების "მისატოვებლად". ასეთი თავისუფალი ელექტრონი ირევა იონებში და წარმოქმნის პლაზმას.

ადრე მეცნიერებს მიაჩნდათ, რომ ელექტრონები ბირთვის გარშემო ისევე ბრუნავს, როგორც მთვარე დედამიწის გარშემო. თუმცა, ახლა მეცნიერები თვლიან, რომ ელექტრონები გარს აკრავს ბირთვებს ღრუბელში დაყოფილი ფენებით. ეს ფენები დედამიწის ატმოსფეროს სხვადასხვა ფენების მსგავსია. თუმცა, ელექტრონები ამ გარსების კონკრეტულ წერტილებში არ გვხვდება. კვანტური მექანიკის გამო, ელექტრონები მოქმედებენ როგორც ნაწილაკებად, ისე ტალღებად. ეს ნიშნავს, რომ გარსების შიგნით არსებულ უბნებს ელექტრონების შემცველობის განსხვავებული ალბათობა აქვთ.

ატომს ბევრი გარსი აქვს, თითოეული მათგანი სხვადასხვა რაოდენობის ფენით გამოირჩევა. რაც უფრო შორს არის გარსი, მას უფრო მეტი ელექტრონის შეკავება შეუძლია. რაც შეეხება ელექტრონს, მას უფრო და უფრო მაღალი ენერგია აქვს, როდესაც ბირთვს შორდება.

როდესაც ელექტრონი "აღელდება" და იძენს ენერგიას, შემდეგ "დუნდება" და უბრუნდება თავდაპირველ გარსს, ასეთ დროს ატომი ასხივებს ფოტონს. ფოტონის ტალღის სიგრძე დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად შორს ეცემა ელექტრონი ატომის ბირთვისკენ. ეს ტალღის სიგრძე სპეციფიკურია თითოეული ელემენტისთვის.

ამ ყველაფრის ცოდნა აუცილებელია იმისთვის, რათა გავიაზროთ თუ რა არის ელექტრონი და როგორ მუშაობს ის.

ცნობისთვის, ელექტრონი პირველი ექსპერიმენტულად დამზერილი ნაწილაკია. ის 1897 წელს ჯ. ჯ. ტომსონმა აღმოაჩინა. ტომსონმა დაამტკიცა, რომ გაიშვიათებულ აირებში ელექტრული განმუხტვისას წარმოქმნილი კათოდური სხივები უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების ნაკადს წარმოადგენს. რაც შეეხება ელექტრონის ელექტრულ მუხტს, ის პირველად 1910 წელს რობერტ მილიკენმა გაზომა.

აღსანიშნავია ისიც, რომ ნივთიერების აგებულებაში უდიდესი წვლილი სწორედ ელექტრონებს ეკუთვნის, რამეთუ სწორედ ისინი ქმნიან ყველა ქიმიური ელემენტის ელექტრონულ გარსს.