Electrón
Un electrón es una partícula muy ligera con carga negativa que se mueve alrededor del núcleo de un átomo y controla cómo se enlazan los átomos.
Definition
Un electrón es una partícula diminuta con carga negativa que se mueve fuera del núcleo, mucho más ligera que un protón o un neutrón. Lleva una carga de $-1$ ($-1.602 \times 10^{-19}\text{ C}$) y una masa en reposo de $9.109 \times 10^{-31}\text{ kg}$, cerca de $1/1836$ la de un protón. Los electrones ocupan niveles de energía, y los del nivel más externo, los electrones de valencia, deciden cómo se enlaza un átomo; ganar o perder electrones convierte a un átomo en un ion. En mecánica cuántica los electrones llenan orbitales descritos por los números cuánticos $n$, $l$, $m_l$ y $m_s$, con el principio de exclusión de Pauli limitando cada orbital a dos electrones de espín opuesto, y estas configuraciones explican las tendencias periódicas en la energía de ionización, la electronegatividad y el tamaño atómico.
Example
Un átomo de hidrógeno tiene $1$ protón y $1$ electrón, y una descarga estática es solo electrones saltando de un objeto a otro. Un átomo de cloro neutro tiene $17$ electrones; gana uno más y se convierte en el ion cloruro $Cl^-$ con $18$. La configuración del oxígeno $1s^2 2s^2 2p^4$ deja dos electrones $2p$ sin aparear, así que forma dos enlaces covalentes, razón por la cual el agua es $H_2O$ y no $HO$ ni $H_3O$.
Key Insight
La electricidad en un cable es electrones en movimiento, las mismas partículas que orbitan los átomos. Los electrones, no los protones, hacen todo el trabajo en química: cada reacción es una reorganización de electrones. También se comportan como partículas y como ondas, y su longitud de onda es lo que cuantiza los niveles de energía y permite que los microscopios electrónicos resuelvan átomos individuales.