Nguyên tử là hạt có cấu tạo vô cùng nhỏ, nó tồn tại trong các dạng vật chất và có ảnh hưởng tới quá trình nghiên cứu và phát triển của nhiều lĩnh vực. Vậy nguyên tử là gì? Số hiệu nguyên tử là gì? Nguyên tử có cấu tạo và tính chất như thế nào? Show Nguyên tử là gì? Nguyên tử là gì?
Ký hiệu của nguyên tử là gì?Nguyên tử được ký hiệu là Z, ký hiệu này được xuất phát từ tiếng Đức Zahl có nghĩa là số. Trước khi tổng hợp các ý tưởng hiện đại từ vật lý và hóa học, chỉ biểu thị vị trí số của 1 nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thứ tự xấp xỉ nhưng khoogn hoàn toàn phù hợp với thứ tự của các nguyên tố theo trọng lượng nguyên tử. Vì thế, sau năm 1915, với gợi ý và bằng chứng cho thấy số Z cũng là điện tích hạt nhân và có đầy đủ các đặc tính của các nguyên tử đã tạo ra từ tiếng Đức cho số nguyên tử Atomazahl được sử dụng phổ biến trong bối cảnh hiện nay. Cấu tạo của nguyên tửNguyên tử được cấu tạo bởi 3 loại hạt proton, electron và notron. Trong đó, notron và proton có khối lượng nặng hơn electron rất nhiều và chúng thường nằm trong tâm của nguyên nguyên tử (hạt nhân). Còn electron có khối lượng cực nhẹ và tồn tại trong 1 đám mây bao xung quanh hạt nhân. Đám mây e có bán kính lớn gấp 10000 lần hạt nhân. Notron và protron có trọng lượng xấp xỉ bằng nhau. Một proton lại có trọng lượng nặng tới 1800 electron. Các nguyên tử tham gia cấu thành nên những trạng thái vật chất khác nhau và nó phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện vật lý như nhiệt độ, mật độ và áp suất. Nếu các yếu tố này thay đổi tới điều kiện giới hạn thì sẽ xảy ra sự chuyển pha vật chất giữa các pha khí, lỏng, rắn và plasma. Cấu tạo của nguyên tử ProtonProton là hạt diện mang điện tích dương và được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử. Số lượng proton trong 1 nguyên tử sẽ giúp xác định được nguyên tố này là nguyên tố gì. Chẳng hạn nguyên tử Cacbon có 6 proton, nguyên tử oxy có 8 proton và nguyên tử hydro có 1 proton. Thì số lượng proton trong 1 nguyên tử sẽ được gọi là số nguyên tử của nguyên tố đó. NotronNeutron là hạt không mang điện tích và được phát hiện ở trong hạt nhân nguyên tử. Khối lượng của 1 notron sẽ lớn hơn khối lượng của 1 proton. ElectronElectron có điện tích âm sẽ bị hút về phía proton có điện tích dương. Các electron bao xung quanh hạt nhân nguyên tử được gọi là orbital. Các orbital bên trong vây xung quanh nguyên tử có dạng hình cầu, còn những orbital bên ngoài sẽ phức tạp hơn. Cấu hình electron của 1 nguyên tử là mô tả orbital đến vị trí của các e trong 1 nguyên tử không bị kích thích. Vì thế, nhờ vào việc sử dụng cấu hình electron và nguyên lý vật lý mà các nhà hóa học có thể dự đoán được tính chất của 1 nguyên tử như điểm sôi, độ ổn định, độ dẫn,… Số hiệu nguyên tử là gì?Số nguyên tử là gì? – Số hiệu nguyên tử, số nguyên tử của 1 nguyên tố hóa học là số proton được tìm thấy trong hạt nhân của 1 nguyên tử. Nó giống hệt với số điện tích của hạt nhân và trong 1 nguyên tử không tích điện thì số nguyên tử cũng bằng số electron. Vì thế, khi biết số hiệu của nguyên tử ta sẽ biết được số proton và số electron trong nguyên tử. Ngoài ra, nếu biết số hiệu nguyên tử Z và số khối A thì ta sẽ biết được số notron và số proton (N= A – Z) có trong hạt nhân nguyên tử, số e của nguyên tử đó. Hạt nhân nguyên tử là gì?Tìm hiểu về hạt nhân nguyên tử Hạt nhân nguyên tử là bộ phận nằm ở trung tâm của nguyên tử được tạo nên notron và proton. Proton (p) mang điện tích như e nhưng khác dấu, ghi bằng dấu dương (+) và khối lượng là 1 đvC (đơn vị Cacbon). Còn notron có ký hiệu là n, không mang điện tích, trung hòa về điện và có khối lượng là 1 đvC. Những nguyên tử cùng loại sẽ có cùng số proton trong hạt nhân và trong 1 nguyên tử đo thì số electron và số proton sẽ bằng nhau. Đồng thời, notron và proton có cùng khối lượng, còn khối lượng của electron rất bé, không đáng kể. Vì thế, khối lượng của nguyên tử sẽ được coi là khối lượng của hạt nhân. Ví dụ: Hydro là nguyên tử nhẹ nhất, và là nguyên tử duy nhất có 1 hạt proton, không có notron. Bởi chính tính chất này mà người ta đã sử dụng khí hydro để bơm vào bóng bay và giúp bóng bay bay lên được. Theo định nghĩa thì nguyên tố có cùng số proton trong hạt nhân sẽ thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học. Còn các nguyên tử có cùng số proton, khác số notron thì sẽ là đồng vị khác nhau của cùng 1 nguyên tố. Khối lượng của nguyên tửPhần lớn khối lượng của các nguyên tử là do sự đóng góp của notron và proton trong hạt nhân của nó. Tổng những hạt này trong 1 nguyên tử được gọi là số khối. Số khối chỉ đơn giản là 1 số tự nhiên và có đơn vị là nucleon. Ví dụ: Số khối của Cacbon là 12 nên nó sẽ có 12 nucleon, trong đó có 6 notron và 6 proton. Lớp electron trong nguyên tửLớp e là lớp vỏ chuyển động xung quanh hạt nhân, nó được sắp xếp thành từng lớp và mỗi lớp sẽ chứa số e nhất định. Những e vô cùng nhẹ và mang điện tích âm. Nó thường bị hút lại bởi proton mang điện tích dương trái dấu. Số lượng electron luôn bằng proton để nguyên tử luôn trung hòa về điện. Mỗi nguyên tử sẽ có 1 hoặc nhiều lớp e, lớp e trong cùng 1 lớp luôn có 2 e, với các lớp còn lại sẽ có nhiều nhất là 8 e. Ví dụ: Nguyên tử Cacbon có số nguyên tử là 6 thì sẽ có 6p (+) và 6e (-). Nguyên tử oxy có 8 lớp electron và được chia thành 2 lớp, trong đó lớp 1 có 2e và lớp 2 có 6e. Bài viết trên vừa chia sẻ cho bạn đọc các liên quan đến nguyên tử là gì? Cấu tạo và khối lượng của nguyên tử. Hy vọng các thông tin chia sẻ trên sẽ giúp bạn đọc củng cố kiến thức trong quá trình học tập. Bài viết liên quan khác:
- Nguyên tử gồm 2 thành phần chính là hạt nhân và vỏ hạt.
- Do nguyên tử trung hòa về điện nên số p = số e (Nguyên tử: số e = số p, Ion: số e ≠ số p). II. Kích thước và khối lượng nguyên tử1. Kích thước - Nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ. Đường kính nguyên tử khoảng 10-10 m và của hạt nhân khoảng 10-14 m. - Đơn vị dùng để biểu thị kích thước nguyên tử là angstron (1Å = 10-10m) hoặc nanomet (1nm = 10-9m) 2. Khối lượng - Khối lượng của nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân (vì khối lượng của e rất nhỏ bé). Do đó một cách gần đúng có thể coi khối lượng nguyên tử là khối lượng của hạt nhân. - Đơn vị khối lượng nguyên tử: kí hiệu là u (đvC) - Giá trị của 1u (đvC) bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon-12. - Khối lượng của nguyên tử cacbon là 19,9265.10-27kg. ⇒ 1u = = 1,6605.10-27kg - Khối lượng của 1 nguyên tử hiđro là 1,008.6,022.10−23 = 0,16738.10-23 g = 1,6738.10-27 kg ~ 1u Bảng 1 - Khối lượng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tử B. Bài tập1. Dạng 1: Bài tập thành phần nguyên tử VD1: Hạt nhân của hầu hết các nguyên tử do các loại hạt sau cấu tạo nên A. electron, proton và nơtron B. electron và nơtron C. proton và nơtron D. electron và proton Đáp án C VD2: Khối lượng của 1 nguyên tử cacbon-12 là A. 1u B. 12 gam C. 1 đvC D. 12u Đáp án D VD3: Trong nguyên tử hạt mang điện tích dương là A. electron và proton B. proton C. proton và notron D. notron Đáp án B VD4: Điều khẳng định nào sau đây là sai? A. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo nên bởi các hạt proton, electron, nơtron. B. Trong nguyên tử số hạt proton bằng số hạt electron. C. Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất nhỏ so với nguyên tử. D. Nguyên tử được cấu tạo nên bởi các hạt proton, electron, nơtron. Đáp án A. 2. Dạng 2: Tìm số p, n, e a. Tìm số e trong nguyên tử thông thường Ngtử X có số hạt (p, n, e) nhận thêm a electron → Ion Xa- có số hạt là (p, n, e + a) Ngtử Y có số hạt (p, n, e) nhường (cho) b electron → Ion Yb+ có số hạt là (p, n, e - b) VD1: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 40. Tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12 hạt. Hạt nhân của X có số hạt là A. 27 B. 26 C. 28 D. 23 Lời giải: Vì trong nguyên tử số p = số e nên Tổng số hạt là: 2P + N = 40 Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 ⇒ 2P - N = 12 ⇒ P = 13, N = 14. Trong hạt nhân X có số hạt là P + N = 27 b. Tìm số e trong nguyên tử theo phương pháp biện luận Đối với các nguyên tố có Z < 82 thì ta luôn có: 1 ≤ Z/N ≤ 1,5. VD1: Tổng số hạt cơ bản của nguyên tố X là 18. Tính số hạt mang điện tích dương trong X? Lời giải: Theo đề bài ta có: 2Z + N = 18 (1) Vì ZX < 82 nên ta có: 1 ≤ Z/N ≤ 1,5 ⇒ Z ≤ N ≤1,5Z Cộng và mỗi vế 2Z ta có: 3Z ≤ 2Z + N ≤ 3,5Z thay vào (1) ta có: 5,11 ≤ Z ≤ 6 Vì Z nguyên nên Z = 6 Vậy số hạt mang điện tích dương trong X là Z = 6 hạt. c. Tìm số p, n, e của các nguyên tử trong phân tử VD1: Tổng số hạt mang điện trong hợp chất AB bằng 40. Số hạt mang điện trong nguyên tử A nhiều hơn số hạt trong nguyên tử B là 8. Tìm số proton của A và B. Lời giải: Gọi số proton trong A và B lần lượt là ZA và ZB Theo đề bài ra ta có:
Vậy số proton trong A và B lần lượt là 12 và 8. VD2: Tổng số hạt mang điện trong hợp chất AB2 bằng 44. Số hạt mạng điện của nguyên tử B nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử A là 4. Tìm số hiệu nguyên tử của A và B Lời giải: Gọi số proton trong A và B lần lượt là ZA và ZB Theo đề bài ra ta có: Vậy số proton trong A và B lần lượt là 6 và 8. 3. Dạng 3: Tính toán kích thước nguyên tử VD1: Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm3. Giả thiết rằng, trong tinh thể canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Cho NTK của Ca là 40đvC, bán kính nguyên tử canxi là A. 0,185nm B. 0,196nm C. 0,155nm D. 0,168nm Lời giải: Xét 1cm3 tinh thể canxi có khối lượng 1,55 gam, trong đó tổng thể tích các nguyên tử canxi là 0,74cm3 1,55 gam canxi tương ứng với 0,03875 mol hay 2,325.1022 nguyên tử. Thể tích 1 nguyên tử canxi là 3,18.10-23 cm3. Mà coi nguyên tử là hình cầu vậy bán kính nguyên tử canxi là 1,96.10-8 cm hay 0,196nm. Đáp án B. |
