ההבדל העיקרי בין פרוטון לאלקטרון הוא שהפרוטון הוא חלקיק תת-אטומי המצוי בגרעין של אטום, ואילו אלקטרונים הם חלקיקים המקיפים את הגרעין.
אטומים הם אבני הבניין של כל החומרים הקיימים. אטום מכיל גרעין, שיש בו פרוטונים וניוטרונים. אלקטרונים מסתובבים סביב הגרעין באורביטלים. בנוסף, ישנם חלקיקים תת-אטומיים קטנים נוספים בגרעין. רוב החלל באטום ריק. כוחות המשיכה בין הגרעין הטעון חיובי (מטען חיובי עקב פרוטונים) לבין האלקטרונים הטעונים שלילי שומרים על צורת האטום.
מה זה פרוטון?
פרוטון הוא חלקיק תת-אטומי בגרעין האטומים ובעל מטען חיובי. בדרך כלל אנו מציינים זאת בעמ'. כאשר מדענים גילו את האלקטרון, לא היה להם מושג לגבי חלקיק שנקרא פרוטון. גולדשטיין גילה חלקיק טעון חיובי שהופק מגזים. אלו היו ידועות כקרני האנודה. בניגוד לאלקטרונים, לאלה היו יחסי מטען למסה שונים בהתאם לגז המשמש. לאחר ניסויים שונים של מדענים רבים, לבסוף, ראתרפורד גילה את הפרוטון בשנת 1917.
מספר הפרוטונים באטום של יסוד כימי נותן את המספר האטומי שלו. הסיבה לכך היא שהמספר האטומי שווה למספר הפרוטונים שיש ליסוד בגרעין שלו. לדוגמה, המספר האטומי של נתרן הוא 11; לפיכך, לנתרן יש אחד-עשר אלקטרונים בגרעין.
איור 01: מבנה כללי של אטום
יתרה מכך, לפרוטון יש מטען +1, והמסה שלו היא 1.6726×10−27 ק"ג. יתר על כן, הוא מכיל שלושה קווארקים, שני קווארקים למעלה וקווארק אחד למטה. זהו חלקיק יציב מכיוון שאורך חייו המתכלה ארוך מאוד. ליסוד הפשוט ביותר מימן יש רק פרוטון אחד. כאשר אטום המימן משחרר את האלקטרון שלו, הוא יוצר יון H+ שיש לו פרוטון. לכן, בכימיה, המונח "פרוטון" מתייחס ליון H+. H+ חשוב בתגובות חומצה-בסיס והוא מין תגובתי ביותר. יש יותר מפרוטון אחד בכל שאר היסודות מלבד מימן. בדרך כלל, באטומים ניטרליים, מספר האלקטרונים הטעונים שלילי ומספר הפרוטונים הטעונים חיובי דומים.
מהו אלקטרון?
לאלקטרון יש את הסמל e ויש לו מטען חשמלי שלילי (-1). המסה של אלקטרון היא 9.1093×10−31 ק ג, מה שהופך אותו לחלקיק התת-אטומי הקל ביותר.האלקטרון התגלה על ידי J. J. תומפסון בשנת 1897, והשם ניתן על ידי סטוני. גילוי האלקטרון היה נקודת מפנה במדעים שכן הוא הוביל להסבר של חשמל, קשר כימי, תכונות מגנטיות, מוליכות תרמית, ספקטרוסקופיה ועוד תופעות רבות אחרות. אלקטרונים שוכנים באורביטלים של אטומים ויש להם ספינים מנוגדים.
האלקטרונים במסלול קיימים כזוגות אלקטרונים. לכל זוג יש שני אלקטרונים עם ספין הפוך. ניתן לתת את סידור האלקטרונים באורביטלים בתצורת אלקטרונים. לדוגמה, לאטום המימן יש רק אלקטרון אחד במסלול 1s שלו; לפיכך, תצורת האלקטרונים היא 1s1. האלקטרונים באטום הם משני סוגים: אלקטרונים הליבה ואלקטרוני ערכיות. אלקטרוני הליבה שוכנים באורביטלים הפנימיים ואינם מעורבים בקשר כימי. אלקטרונים ערכיים שוכנים באורביטלים החיצוניים ביותר ומעורבים ישירות בקשר כימי.
מה ההבדל בין פרוטון לאלקטרון?
פרוטון הוא חלקיק תת-אטומי בגרעין האטומים ובעל מטען חיובי ואילו האלקטרון הוא חלקיק תת-אטומי עם הסמל e ומטען חשמלי שלילי (-1). ההבדל העיקרי בין פרוטון לאלקטרון הוא שהפרוטון הוא חלקיק תת-אטומי הקיים בגרעין של אטום, ואילו אלקטרונים מקיפים את הגרעין. יתרה מכך, המסה של פרוטון היא 1.6726×10−27 ק"ג בעוד שמסת האלקטרון היא 9.1093×10−31 ק"ג. לכן, מסת האלקטרונים היא 1/1836 מהמסה של פרוטון.
חוץ מזה, הבדל משמעותי נוסף בין פרוטון לאלקטרון הוא שהפרוטונים אינם זזים אלא אלקטרונים נעים ברציפות סביב הגרעין. פרוטונים אינם לוקחים חלק בתגובות כימיות רגילות, אך הם יכולים לעזור בתגובות גרעיניות בעוד האלקטרונים ממלאים תפקיד מרכזי בתגובות כימיות. אז זהו הבדל חשוב בין פרוטון לאלקטרון.
סיכום – פרוטון נגד אלקטרון
פרוטונים ואלקטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים באטום. מלבד אלה, החלקיק התת-אטומי החשוב האחר באטומים הוא נויטרונים. ההבדל העיקרי בין פרוטון לאלקטרון הוא שהפרוטונים הם חלקיקים תת-אטומיים הנמצאים בגרעין של אטום, ואילו אלקטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים המקיפים את הגרעין.
