Nguyên tử là gì? Cấu tạo và khối lượng của nguyên tử

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?

Nội dung bài viết

1 Nguyên tử là gì?
2 Ký hiệu của nguyên tử là gì?
3 Cấu tạo của nguyên tử
4 Số hiệu nguyên tử là gì?
5 Hạt nhân nguyên tử là gì?
6 Khối lượng của nguyên tử
7 Lớp electron trong nguyên tử

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất, nó được dùng để xác định cấu trúc của các nguyên tố. Nguyên tử sẽ chứa 1 hạt nhân ỏ trung tâm, còn xung quanh sẽ được bao bọc bởi đám mây điện tích âm electron. Nguyên tử là các đối tượng rất nhỏ với đường kính chỉ khoảng vài phần mười của nano mét.

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 tử

Nguyên 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

Proton

Proton 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.

Notron

Neutron 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.

Electron

Electron 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 tử

Phần 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 tử

Lớp 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.