Nguyên tử là hạt cấu trúc quan trọng có mặt trong mọi dạng vật chất. Vậy nguyên tử là gì? số nguyên tử là gì? Khối lượng nguyên tử là gì? Nêu cấu tạo và tính chất của nguyên tử? Hãy cùng labvietchem đi tìm câu trả lời qua nội dung bài viết sau.
Sơ đồ nguyên tử của một nguyên tố
Hãy giải thích nguyên tử là gì?
Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất, có đường kính chỉ bằng vài phần mười nanomet, giúp xác định cấu trúc của các nguyên tố. Ở trung tâm của mỗi nguyên tử là một hạt nhân được bao quanh bởi các electron tích điện âm.
Các nguyên tử tham gia tạo nên các trạng thái khác nhau của vật chất, tùy thuộc vào các yếu tố như mật độ, nhiệt độ và áp suất. Khi các yếu tố này trở thành một điều kiện giới hạn, sự chuyển pha của vật chất giữa chất rắn, chất khí, chất lỏng và plasma xảy ra.
Ký hiệu cho một nguyên tử là z, bắt nguồn từ từ tiếng Đức zahl, có nghĩa là số.
Số hiệu nguyên tử là gì?
Số hiệu nguyên tử của nhôm
Số nguyên tử còn được gọi là số nguyên tử hoặc số proton của một nguyên tố hóa học và được định nghĩa là số proton trong hạt nhân của nguyên tử. Nó có cùng số điện tích với hạt nhân và được xác định duy nhất bởi nguyên tố hóa học. Trong một nguyên tử không mang điện, số nguyên tử chính bằng số electron.
Các bộ phận của nguyên tử
Mỗi nguyên tố được tạo thành từ ba loại hạt: proton, neutron và electron.
cấu trúc nguyên tử
1. prôton
Proton là một hạt tích điện dương được tìm thấy bên trong hạt nhân của một nguyên tử, được Ernest Rutherford phát hiện trong các thí nghiệm được thực hiện từ năm 1911 đến 1919. Theo số lượng proton, tên của nguyên tố liên kết được xác định, ví dụ carbon có 6 proton và oxy có 8 proton.
Một proton được tạo thành từ các hạt quark. Thông thường, sẽ có ba quark trong mỗi proton, hai quark “lên” và một quark “xuống”, được giữ với nhau bằng gluon. Do đó, proton có điện tích dương (+1e) hoặc bằng +1,602 × 10−19.
Một proton có khối lượng 1,6726 x 10−27, gần bằng khối lượng của một neutron, nhưng gấp 1836 lần khối lượng của một electron.
Một đặc điểm khác của proton là chúng là một hạt khá ổn định, nhưng dưới tác động của năng lượng, chúng vẫn có thể chuyển thành neutron bằng cách bắt electron.
p+ + e− → n + ve
2. nơtron
Nơtron là hạt không mang điện trong hạt nhân nguyên tử có khối lượng 1,67492716 × 10−27 kg, lớn hơn khối lượng của proton. Được phát hiện bởi nhà vật lý người Anh James Chadwick vào năm 1932, nó được gọi là nucleon.
Mỗi neutron được cấu tạo từ 3 quark với 1 quark “lên” và 2 quark “xuống”.
3. điện tử
Electron là hạt mang điện tích âm bị hút bởi các proton mang điện tích dương. Khối lượng của nó bằng khoảng 1/1836 khối lượng của một proton. Các electron bao quanh hạt nhân theo một quỹ đạo. Các quỹ đạo bên trong xung quanh các nguyên tử có hình cầu, trong khi các quỹ đạo bên ngoài phức tạp hơn.
Các nhà hóa học dựa vào cấu hình electron và các nguyên tắc vật lý để dự đoán các tính chất nguyên tử như độ ổn định, điểm sôi, độ dẫn điện.
Mô hình hành tinh nguyên tử
Khối lượng của nguyên tử
Trong nguyên tử, số proton bằng số electron. Khối lượng của proton bằng khối lượng của nơtron và khối lượng của electron rất nhỏ nên khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân.
Khối lượng thực tế của một nguyên tử ở trạng thái nghỉ thường được biểu thị bằng đơn vị khối lượng của nguyên tử đó, ký hiệu là “u” hoặc Daltons (da). Đơn vị được định nghĩa là 1/12 khối lượng nghỉ của một nguyên tử cacbon-12 tự do trung hòa về điện, có khối lượng xấp xỉ 1,66 x 10−27 kg. Ngay cả những nguyên tử nặng nhất cũng quá nhẹ để các nhà khoa học nghiên cứu trực tiếp và đơn vị khối lượng của chúng khá khó sử dụng.
Một số bài tập minh họa về nguyên tử
Bài tập 1: Nguyên tử nhôm có 13 proton, 13 electron và 14 nơtron. Xác định khối lượng của nguyên tử nhôm.
Hướng dẫn giải pháp:
Ta có mp = 13. 1,6726.10-24 = 21,71. 10-24 gam
mn=14. 1.675. 10-24 = 23,45. 10-24 gam
i=13. 9.1. 10-28 = 0,01183. 10-24 gam
Vậy khối lượng của nguyên tử nhôm là:
mp + mn + tôi = 21,71. 10-24 + 23,45. 10-24 + 0,01183. 10-24 = 45,172. 10-24 gam
Bài tập 2: Nguyên tử của nguyên tố x có tổng số hạt là 40, tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12 hạt. Xác định số proton của nguyên tử x:
Hướng dẫn giải pháp:
Tổng số hạt nguyên tử của nguyên tố x là 40, tức là số hạt=p+e+n=2p+n=40 (1)
Vì số hạt mang điện sẽ nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt và proton có cùng khối lượng với electron nên p + e – n = 2p – n = 12 (2)
Từ (1) và (2) ta có p = 13; n = 14
Vậy số proton trong nguyên tử x là 13.
Trên đây là một số thông tin về nguyên tử là gì mà labvietchem muốn chia sẻ đến bạn đọc. Hy vọng đây sẽ là kiến thức của bạn.
Xem thêm:
- etylen là gì? Cơ chế làm chín trái cây bằng ethylene c2h4
- Sio2 là gì? Tầm quan trọng của Silica (sio2) trong cuộc sống
