전자

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전자(-1e)
개요
영어명 Electron
주기율표 정보
수소 (이원자 비금속)
헬륨 (비활성 기체)
리튬 (알칼리 금속)
베릴륨 (알칼리 토금속)
붕소 (준금속)
탄소 (다원자 비금속)
질소 (이원자 비금속)
산소 (이원자 비금속)
플루오린 (이원자 비금속)
네온 (비활성 기체)
나트륨 (알칼리 금속)
마그네슘 (알칼리 토금속)
알루미늄 (전이후 금속)
규소 (준금속)
인 (다원자 비금속)
황 (다원자 비금속)
염소 (이원자 비금속)
아르곤 (비활성 기체)
칼륨 (알칼리 금속)
칼슘 (알칼리 토금속)
스칸듐 (전이 금속)
타이타늄 (전이 금속)
바나듐 (전이 금속)
크로뮴 (전이 금속)
망가니즈 (전이 금속)
철 (전이 금속)
코발트 (전이 금속)
니켈 (전이 금속)
구리 (전이 금속)
아연 (전이후 금속)
갈륨 (전이후 금속)
저마늄 (준금속)
비소 (준금속)
셀레늄 (다원자 비금속)
브로민 (이원자 비금속)
크립톤 (비활성 기체)
루비듐 (알칼리 금속)
스트론튬 (알칼리 토금속)
이트륨 (전이 금속)
지르코늄 (전이 금속)
나이오븀 (전이 금속)
몰리브데넘 (전이 금속)
테크네튬 (전이 금속)
루테늄 (전이 금속)
로듐 (전이 금속)
팔라듐 (전이 금속)
은 (전이 금속)
카드뮴 (전이후 금속)
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텔루륨 (준금속)
아이오딘 (이원자 비금속)
제논 (비활성 기체)
세슘 (알칼리 금속)
바륨 (알칼리 토금속)
란타넘 (란타넘족)
세륨 (란타넘족)
프라세오디뮴 (란타넘족)
네오디뮴 (란타넘족)
프로메튬 (란타넘족)
사마륨 (란타넘족)
유로퓸 (란타넘족)
가돌리늄 (란타넘족)
터븀 (란타넘족)
디스프로슘 (란타넘족)
홀뮴 (란타넘족)
어븀 (란타넘족)
툴륨 (란타넘족)
이터븀 (란타넘족)
루테튬 (란타넘족)
하프늄 (전이 금속)
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라듐 (알칼리 토금속)
악티늄 (악티늄족)
토륨 (악티늄족)
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우라늄 (악티늄족)
넵투늄 (악티늄족)
플루토늄 (악티늄족)
아메리슘 (악티늄족)
퀴륨 (악티늄족)
버클륨 (악티늄족)
캘리포늄 (악티늄족)
아인슈타이늄 (악티늄족)
페르뮴 (악티늄족)
멘델레븀 (악티늄족)
노벨륨 (악티늄족)
로렌슘 (악티늄족)
러더포듐 (전이 금속)
더브늄 (전이 금속)
시보귬 (전이 금속)
보륨 (전이 금속)
하슘 (전이 금속)
마이트너륨 (화학적 특성 불명)
다름슈타튬 (화학적 특성 불명)
뢴트게늄 (화학적 특성 불명)
코페르니슘 (전이후 금속)
니호늄 (화학적 특성 불명)
플레로븀 (화학적 특성 불명)
모스코븀 (화학적 특성 불명)
리버모륨 (화학적 특성 불명)
테네신 (화학적 특성 불명)
오가네손 (화학적 특성 불명)


e

eNu
원자 번호 (Z) -1
물리적 성질
원자의 성질
그 밖의 성질

보기  토론  편집 | 출처

전자
구성 기본입자
통계 페르미온
세대 1세대
기호 e, β
반입자 양전자
이론 조지 존스톤 스토니(1874)
발견 J.J. 톰슨(1897)
질량 9.109 3826(16) × 10-31 kg
5.485 899 0945(24) × 10-4 u
0.510 998 918(44) MeV/c2
전하 -1e
-1.602 176 53(14) × 10−19 C
스핀 1/2

전자 (電子, electron) 는 음(-)의 전하를 띠고 있는 기본 입자이다. 원자 내부에서 양성자중성자로 구성된 원자핵의 주위에 분포한다.

역사

전자 탐구의 역사는 톰슨의 음극선 실험에서 시작되었다. 톰슨은 진공방전관을 실험하다가 0.1Pa의 낮은 기압에서의 진공방전에서 엷은 연두색의 형광빛이 생기는 것을 보았다. 또한 그 빛은 음극에서 나와 양극으로 흘러갔다. 톰슨의 실험결과는 이렇다.

  1. 음극선(cathode ray)은 직진한다.
  2. 음극선에는 운동에너지가 존재한다.
  3. 자기장이 작용할 때 휜다.
  4. 전기장이 작용할 때에도 휜다.(이 때 음극선은 양극쪽으로 휘어지게 된다.)
  5. 질량을 갖고 있다.

톰슨은 이 입자의 비전하를 측정하는 데에는 성공했지만, 질량전하량이 각각 얼마인지는 알 수 없었다. 이후 미국의 밀리컨기름방울실험을 통해 전자의 질량을 측정했다. 그가 사용한 방법은 다음과 같다.

  1. 기름방울을 서스펜션의 형태로 흩뿌린다.
  2. 전기장을 사용한다.

이로써 밀리컨은 기름방울의 전하량을 측정했고, 많은 기름방울을 측정한 결과, 그 값이 대략 1.60×10-19의 정수배값을 갖게된다는 것을 확인했다. 현재의 정밀한 기술에 의한 실험결과는 e = 1.60217733×10-19C이다. 한편 톰슨의 공식 = 1.759×1011C/kg에 대입하면 전자의 질량(m=9.1093897×10-31kg)을 구할 수 있다. 원자와 전자의 관계는, 닐스 보어고전양자론으로 원자를 이해하려고 시도한 이후, 헨리 모즐리의 X선 스펙트럼 실험이 뒤따르면서 구체적으로 밝혀지기 시작했다.

물리적 성질

전자는 음(-)의 전하값을 가지며 그 전하값은 -1로 놓는다. 빛 뿐 아니라 전자 역시 입자와 파동의 이중성을 갖는다는 것이 밝혀졌고, 하이젠베르크불확정성원리에 의하면 전자의 위치나 운동량에 대해서 확률만 알 수 있을 뿐, 정확한 값은 결코 구할 수 없다. 그래서, 오비탈 이론에서는 전자의 존재 확률이 90%인 경계면을 보통 원자의 경계면이라고 한다. 한편 전자기역학적으로 주로 전자를 다룬다.

화학적 성질

화학에서는 주로 원자가전자에 대해 주목하는데, 그 이유는 전자가 원자의 성질을 결정하는 데 중요하기 때문이다. 원자가전자가 1개이면 알칼리 금속으로 양이온이 되며 특히 할로젠 원소와 격렬히 반응한다. 원자의 최외각전자가 8개이면 단원자 분자 형태로 존재하고 비활성 기체로서 반응을 거의 안 하는데 그 이유는 옥텟 법칙에 따라 최외각 전자가 8개일 때 원자가 가장 안정하기 때문이다.

같이 보기