Mọi vật thể trong tự nhân cũng như nhân tạo đều được tạo ra những chất khác nhau.Vậy các chất được tạo ra từ đâu và nguyên tử có cấu tạo như thế nào tự nhiên, Hạt nhân Nguyên tử là đề tài nghiên cứu và có vai trò quan trọng đến sự phát triển của rất nhiều lĩnh vực hiện nay.Vậy chúng ta cùng đi tìm hiểu xem hạt nhân nguyên tử là gì, nguyên tố hóa học và đồng vị của chúng ra sao nhé.
Định nghĩa về hạt nhân nguyên tử :
Hạt nhân nguyên tử là cấu trúc vật chất đậm đặc (có mật độ cực lớn -đạt đến 100 triệu tấn trên một xăng-ti-mét khối), chiếm khối lượng chủ yếu (gần như là toàn bộ) của nguyên tử. Về cơ bản, theo các hiểu biết hiện nay thì hạt nhân nguyên tử có kích thước nằm trong vùng giới hạn bởi bán kính cỡ 10−15 m, được cấu tạo từ hai thành phần sau:
Proton: là loại hạt mang điện tích +1, có khối lượng bằng 1.67262158 × 10−27 kg (938.278 MeV/c⊃2;) và spin +1/2. Trong tiếng Hy Lạp, proton có nghĩa là “thứ nhất”. Proton tự do có thời gian sống rất lớn, gần như là bền vĩnh viễn. Tuy nhiên quan điểm này vẫn còn một số hoài nghi trong vật lý hiện đại.
Neutron: là loại hạt không mang điện tích, có khối lượng bằng 1.67492716 × 10−27 kg (939.571 MeV/c⊃2;) và spin +1/2, tức là lớn hơn khối lượng của proton chút ít. Neutron tự do có thời gian sống cỡ 10 đến 15 phút và sau đó nhanh chóng phân rã thành một proton, một điện tử (electron) và một phản nơtrino.
Điện tích hạt nhân
– Proton mang điện tích 1+
=> Có Z proton thì điện tích của hạt nhân bằng Z+ và số đơn vị điện tích hạt nhân bằng Z.
– Nguyên tử trung hoà về điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron
Ví dụ: Nguyên tử Na có: Z =13 => Nguyên tử Na có 13 proton và 13 electron.
Số khối
Số khối (kí hiệu là A) là tổng số hạt proton (kí hiệu là Z) và tổng số hạt nơtron (kí hiệu là N) của hạt nhân đó
A = Z + N
Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử Nhôm có 13 proton và 14 notron.
⇒ Số khối A = 13 + 14 = 27
NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
1. Định nghĩa
Nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.
2. Số hiệu nguyên tử
– Là số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố.
– Số hiệu nguyên tử cho biết:
+ Số proton trong hạt nhân nguyên tử
+ Số electron trong nguyên tử
+ Từ đó cũng xác định được số notron trong nguyên tử
Z = số proton = số electron = E (Nguyên tử trung hòa về điện)
N = A – Z (A là số khối, Z là số hiệu nguyên tử)
3. Kí hiệu nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử.
Kí hiệu nguyên tử:
ĐỒNG VỊ
– Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học có thể có số khối khác nhau vì hạt nhân của các nguyên tử đó có số proton như nhau nhưng có thể có số nơtron khác nhau.
– Các đồng vị của cùng một nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau vể số nơtron.
=> A của các đồng vị sẽ khác nhau.
– Các đồng vị được xếp vào cùng 1 ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học.
* Ngoài khoảng 340 đồng vị tự nhiên, người ta còn tổng hợp thêm 2400 đồng vị nhân tạo dùng trong y học, nông nghiệp.
NGUYÊN TỬ KHỐI VÀ NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
1. Nguyên tử khối
– Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử và cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.
– Khối lượng của một nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron và electron trong nguyên tử đó, nhưng do khối lượng của electron quá nhỏ bé so với hạt nhân nên khối lượng một nguyên tử coi như bằng hạt nhân nguyên tử
=> Nguyên tử khối coi như bằng số khối (A)
2. Nguyên tử khối trung bình
Bài tập vận dụng :
Bài 1 :Trong nguyên tử, Electron chuyển động và sắp xếp như thế nào?lấy ví dụ minh họa
Lời giải :
- Electron chuyển động nhanh quay quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp
VD : Nguyên tử oxi có 8 Electron chia làm 2 lớp, trong có 2 lớp và bên ngoài có 6 Electron
Bài 2 :
Hãy chép các câu sau đây vào vở bài tập với đầy đủ các từ hay cụm từ thích hợp
“…..là hạt vô cùng nhỏ, trung hòa về điện : từ ….. tạo ra mọi chất. Nguyên tử gồm ….. mang điện tích dương và vỏ tạo bởi …..”
lời giải:
“Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ, trung hòa về điện: từ nguyên tử tạo ra mọi chất. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm”.
Xem thêm :
Thành phần cấu tạo,kích thước và khối lượng của nguyên tử