Caractéristiques de l’électron
L'électron fut mis en évidence par Perrin dès 1890 et
caractérisé en 1897 par Thompson.
C'est une particule élémentaire de charge négative et de masse très faible devant
celle des autres constituants de l'atome : le proton et le
neutron.
L'électron se caractérise par sa charge et sa masse.
Charge de l’électron
C'est Thompson qui
détermine en 1897 la charge massique (q/m) de l'électron.
q = -e = -1,6 1019 C
Pour des raisons de commodités, on utilise souvent en chimie le Faraday comme unité de charge Le Faraday est la charge portée par une mole
d'électrons :
1 F = | Q| = e . NA
= 96 500 C.mol-1
Masse de l’électron
La masse de l'électron a été calculée par Millikan en 1911.
En unité SI : me = 9,1 10-31 kg
En unité de masse atomique : 1/12 de la masse d’un atome de
carbone 12 :
1 u = 1 / NA = 10-3 / (6,022.1023) =
1,66.10-27 kg
me = 550 µu
En MeV / c² :
Calculé à partir de la relation : E = m.c² :
Données : m = 9,1 10-31 kg : c = 3 108 m.s-1
E = 9,1 10-31 . 9 1016 = 81,9 10-15 J
E = 81,9 10-15 J = 81,9 10-15 / 1,6 10-19
= 51 104 eV
me = 0,51 MeV / c²
On notera que :
1 u = 931,5 MeV / c²
Rayon de l’électron
Il n'y a pas de détermination exacte du rayon de l'électron, puisque la valeur
dépend de la méthode utilisée pour mesurer cette caractéristique. Une
approximation donne re de l’ordre du fm.
Approfondissement
Les caractéristiques physiques de l'électron sont un chose mais elles ne servent pas
souvent au chimiste. C'est la description
quantique de l'électron dans l'atome qui est beaucoup plus importante, avec la notion
de configuration électronique des atomes et des ions.
Bibliographie
- Lelong B. 1997 - Personne n'a découvert l'électron - La
Recherche, 303, p. 80-84.
