Elektronen hebben de kleinste elektrische lading. Deze elektrische lading is gelijk aan de lading van een proton, maar heeft het tegenovergestelde teken. Daarom worden elektronen aangetrokken tot de protonen in atoomkernen. Door deze aantrekkingskracht vormen elektronen in de buurt van een kern een atoom. Een elektron heeft een massa van ongeveer 1/1836 keer een proton.
Eén manier om na te denken over de plaats van elektronen in een atoom is zich voor te stellen dat zij op vaste afstanden van de kern ronddraaien. Zo bestaan de elektronen in een atoom in een aantal elektronenschillen rondom de centrale kern. Elke elektronenschil krijgt een nummer 1, 2, 3, enzovoort, te beginnen met de schil die het dichtst bij de kern ligt (de binnenste schil). Elke schil kan een bepaald maximum aantal elektronen bevatten. De verdeling van elektronen in de verschillende schillen wordt elektronische rangschikking (of elektronische vorm) genoemd. De elektronische rangschikking kan worden weergegeven door middel van nummering of een elektronendiagram. (Een andere manier om na te denken over de plaats van elektronen is door de kwantummechanica te gebruiken om hun atoombanen te berekenen).
Het elektron is een van de subatomaire deeltjes die leptonen worden genoemd. Het elektron heeft een negatieve elektrische lading. Het elektron heeft nog een andere eigenschap, spin genaamd. Zijn spinwaarde is 1/2, waardoor het een fermion is.
Hoewel de meeste elektronen zich in atomen bevinden, bewegen andere onafhankelijk van elkaar in materie, of samen als kathodestralen in een vacuüm. In sommige supergeleiders bewegen elektronen in paren. Wanneer elektronen stromen, wordt deze stroom elektriciteit genoemd, of een elektrische stroom.
Een voorwerp kan worden omschreven als "negatief geladen" als er meer elektronen dan protonen in een voorwerp zijn, of "positief geladen" als er meer protonen dan elektronen zijn. Elektronen kunnen zich bij aanraking verplaatsen van het ene voorwerp naar het andere. Ze kunnen worden aangetrokken door een ander voorwerp met tegengestelde lading, of worden afgestoten wanneer ze allebei dezelfde lading hebben. Wanneer een voorwerp "geaard" is, gaan de elektronen van het geladen voorwerp de grond in, waardoor het voorwerp neutraal wordt. Dit is wat bliksemafleiders doen.
Chemische reacties
Elektronen in hun schillen rond een atoom vormen de basis van chemische reacties. Volledige buitenste schillen, met maximale elektronen, zijn minder reactief. Buitenschillen met minder dan maximale elektronen zijn reactief. Het aantal elektronen in atomen is de onderliggende basis van het chemisch periodiek systeem.
Meting
Elektrische lading kan rechtstreeks worden gemeten met een elektrometer. Elektrische stroom kan rechtstreeks worden gemeten met een galvanometer. De meting van een galvanometer verschilt van de meting van een elektrometer. Tegenwoordig kunnen laboratoriuminstrumenten individuele elektronen bevatten en observeren.
Een elektron "zien
Onder laboratoriumomstandigheden kunnen de interacties van individuele elektronen worden waargenomen met behulp van deeltjesdetectoren, waarmee specifieke eigenschappen zoals energie, spin en lading kunnen worden gemeten. In één geval werd een Penning-val gebruikt om een enkel elektron gedurende 10 maanden vast te houden. Het magnetisch moment van het elektron werd gemeten met een precisie van elf cijfers, wat in 1980 een grotere nauwkeurigheid was dan voor enige andere fysische constante.
De eerste videobeelden van de energieverdeling van een elektron werden in februari 2008 vastgelegd door een team van de Universiteit van Lund in Zweden. De wetenschappers gebruikten extreem korte lichtflitsen, zogenaamde attosecondepulsen, waarmee de beweging van een elektron voor het eerst kon worden waargenomen. Ook de verdeling van de elektronen in vaste materialen kan worden gevisualiseerd.
Anti-deeltje
Het antideeltje van het elektron wordt positron genoemd. Dit is identiek aan het elektron, maar draagt elektrische en andere ladingen van het tegenovergestelde teken. Wanneer een elektron met een positron botst, kunnen zij van elkaar verstrooien of volledig worden geannihileerd, waarbij een paar (of meer) gammastralen worden geproduceerd.
