●電子論【でんしろん】

19世紀末に低圧気体放電管内で発見された電子は，あらゆる物質の構成要素の1つであることが明らかとなった。電子の性質および物質内での電子のふるまいから物質の諸性質を論じる理論を電子論という。古典電子論は H.A.ローレンツらによって古典力学および古典電磁気学を用いて論じられたもので，ローレンツの電子論とも呼ばれる。量子力学の発達に伴って，量子統計力学を用いて物質の性質を論じる固体電子論や物性物理学へと発展した。また電子そのものの研究は相対論的量子力学のディラック方程式に基づいたディラックの電子論となり，さらに量子電磁力学へと発展し，素粒子論にも含まれる。

物質は電子と陽イオンとからなり、その性質は原子の性質から説明できるとする理論。物質の光学的・電磁気学的性質を対象とするローレンツの電子論、電子自体の波動や陽電子の存在を対象とするディラックの電子論など。

物質は原子によって構成され、原子相互間の結合は電子によって行われ、また、物質の性質は結合にあずかっている電子によって決定される。このような立場にたって、電子の性質、および電子の関与する物質の諸性質(物性)を調べる理論を電子論という。19世紀の終わりから20世紀の初めにかけて、物体中で電気を運ぶのは自由電子であるとして、電気伝導をはじめ諸物性を説明したのが、ドルーデとローレンツによる古典電子論である。その後、量子力学の発展に伴い、ゾンマーフェルトによって量子力学的電子論の基礎がつくられた。この理論では、電子は波動としてふるまい、その結果、電子のエネルギースペクトルに許容帯と禁止帯とが生まれる。これがバンド理論であり、物質に導体、半導体、絶縁体の違いが生ずる理由をよく説明することができる。

［野口精一郎］

有機電子論，有機電子説ともいう．有機化合物の電子密度や電子の動き方などによって，有機化合物の反応や性質を統一的に解釈しようとする理論．R. Robinson(ロビンソン)やC.K. Ingold(インゴルド)らによって1930年ごろにほぼまとめられた．共有結合電子対が一方の原子に偏って結合がきれる過程を含む反応をイオン的な反応といい，このような反応では，求電子試薬は電子密度の大きい反応中心を攻撃し，求核試薬は電子密度の小さい反応中心を攻撃すると考える．分子中の特定の原子または原子団は結合を分極する．この効果が反応中心にまで伝達されて，電子密度に影響する．これを置換基の電子効果という．反応中心の電子密度を小さくするような効果をもつ置換基を電子求引性基といい，電子密度を大きくするような効果をもつ置換基を電子供与性基という．また，電子効果がσ結合を介して反応中心に伝わる場合を誘起効果(I効果)といい，π共役電子を介して伝わる場合をメソメリー効果(M効果または共鳴効果)という．分極率への寄与が大きいπ電子は，試薬の接近によって原系よりも大きな電子効果を受ける．これは遷移状態で発現するメソメリー効果とみなされ，とくに，エレクトロメリー効果(E効果)とよばれる．一般に，化学反応の起こりやすさ(反応機構)を電子論で考える場合，エレクトロメリー効果にもとづいて得られる結論とメソメリー効果にもとづいて得られる結論とは，たいていの場合一致する．