Bạn đang xem bài viết Nguyên Tử Là Gì? Cấu Trúc Của Nguyên Tử Và Khối Lượng Nguyên Tử được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là một đơn vị cơ bản của vật chất và được dùng để xác định cấu trúc của các nguyên tố. Nguyên tử sẽ chứa một hạt nhân ở trung tâm và xung quanh được bao bọc bởi đám mây điện tích âm các electron. Nguyên tử là những đối tượng rất nhỏ với đường kính chỉ khoảng vài phần mười của nano mét. Chúng ta
Nguyên tử được cấu tạo bởi ba loại hạt đó là: Proton, neutron và electron.
Trong đó, Proton và neutron có khối lượng nặng hơn electron rất nhiều và chúng cư trú trong tâm của nguyên nguyên tử hay còn được gọi là hạt nhân. Còn electron thì lại cực kỳ nhẹ và tồn tại trong một đám mây bao xung quanh hạt nhân. Đám mây electron này có bán kính lớn gấp 10.000 lần hạt nhân.
Protron và neutron có trọng lượng xấp xỉ bằng nhau. Một proton lại có trọng lượng nặng tới 1.800 electron.
Các nguyên tử tham gia cấu thành nên những trạng thái vật chất rất khác nhau và nó sẽ phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện Vật lý như: mật độ, nhiệt độ và áp suất. Khi các điều kiện này thay đổi đến một điều kiện giới hạn thì sẽ xảy ra sự chuyển pha vật chất giữ các pha, rắn, khí, lỏng và Plasma. Trong một trạng thái, vật liệu cũng sẽ thể hiện những dạng hình thù khác nhau.
Ví dụ: Với Carbon rắn nó có thể hiện như: graphene, graphite hay kim cương.
Proton
Proton là hạt điện mang điện dương được tìm thấy bên trong hạt nhân nguyên tử. Nó được khám phá bởi Ernest Rutherford trong các thí nghiệm tiến hành vào những năm 1911 – 1919. Số lượng proton trong một nguyên tử sxe giúp xác định nguyên tố này là nguyên tố gì.
Ví dụ: nguyên tử Cacbon có 6 proton, nguyên tử oxygen có 8 proton và nguyên tử hydrogen có 1 proton. Số lượng proton trong 1 nguyên tử được gọi là số nguyên tử của nguyên tố đó. Bên cạnh đó, số proton trong một nguyên tử còn giúp xác định hành trạng hóa học của mỗi nguyên tố.
Proton được cấu tạo nên từ những hạt khác có tên gọi là quark. Thường sẽ có ba quark trong mỗi proton – hai quark “lên” (up) và một quark “xuống” (down) và chúng được liên kết lại với nhau bởi những hạt khác nữa gọi là gluon.
Neutron
Neutron là hạt không mang điện được phát hiện ra ở trong hạt nhân nguyên tử. Khối lượng của một neutron thì sẽ lớn hơn khối lượng của một proton. Tương tự như proton thì neutron cũng được cấu tạo từ quark – một quark “lên” và hai quark “xuống”. Neutron được khám phá ra bởi nhà Vật Lý người Anh – James Chadwick vào năm 1932.
Electron
Electron có điện tích âm sẽ bị hút điện về phía các proton tích điện dương. Các Electron bao xung quanh hạt nhân nguyên tử trong những lộ trình được gọi là orbital. Các orbital bên trong vây xung quanh nguyên tử có dạng hình cầu, còn những orbital bên ngoài thì phức tạp hơn.
Cấu hình electron của một nguyên tử là mô tả orbital đến vị trí của các electron trong một nguyên tử không bị kích thích. Do vậy nhờ vào việc sử dụng cấu hình electron và các nguyên lí vật lí thì các nhà hóa học có thể dự đoán các tính chất của một nguyên tử, ví dụ: độ ổn định, điểm sôi và độ dẫn.
Hạt nhân nguyên tử là gì?
Hạt nhân nguyên tử là bộ phận nằm ở trung tâm của nguyên tử được tạo nên bởi proton và nơtron.
Proton có kí hiệu là p, mang điện tích như electron nhưng khác dấu, ghi bằng dấu dương (+), khối lượng là 1 đvC (đơn vị Cacbon).
Nơtron thì có kí hiệu là n, trung hòa về điện (không mang điện tích) và có khối lượng là 1 đvC.
Những nguyên tử cùng loại sẽ có cùng số proton trong hạt nhân và trong một nguyên tử đó thì số proton sẽ bằng số electron.
Đồng thời proton và nơtron có cùng khối lượng, còn khối lượng của electron rất bé và không đáng kể. Vậy nên khối lượng của hạt nhân được coi là khối lượng của nguyên tử.
Ví dụ: Hydro là nguyên tử nhẹ nhất và cũng là loại nguyên tử duy nhất có 1 hạt proton và không có nơtron. Chính vì tính chất này mà người ta đã sử dụng khí hydro để bơm vào bóng bay giúp bóng bay lên được.
Theo định nghĩa, thì hai nguyên bất kỳ có cùng số proton trong hạt nhân thì sẽ thuộc về cùng một nguyên tố hóa học. Còn các nguyên tử có cùng số proton nhưng lại khác số neutron thì sẽ những đồng vị khác nhau của cùng một nguyên tố. Ví dụ cụ thể cũng chính là nguyên tử hiđrô.
Lớp Electron trong nguyên tử
Lớp electron là lớp vỏ chuyển động xung quanh hạt nhân và được sắp xếp thành từng lớp, mỗi lớp sẽ chứa số electron nhất định.
Những electron này mang điện tích âm và vô cùng nhẹ. nó thường bị hút lại bở proton mang điện tích dương (+) trái dấu. Số lượng electron (e) luôn bằng có proton (p) để nguyên tử luôn trung hòa về điện (p=e).
Ví dụ: Nguyên tử Cacbon có số nguyên tử là 6 trong đó có 6p (+) và 6e (-).
Mỗi nguyên tử thì sẽ có một hoặc nhiều lớp electron. Trong đó, lớp electron trong cùng (ở lớp 1) luôn có 2 electron. Với các lớp còn lại thì sẽ có nhiều nhất là 8 electron.
Ví dụ: Nguyên tử oxi có 8 electron và nó được chia thành 2 lớp. Trong đó lớp 1 có 2 electron và lớp 2 có 6 electron.
Khối lượng của nguyên tử
Phần lớn khối lượng của nguyên tử là do sự đóng góp của proton và neuton trong hạt nhân của nó. Tổng những hạt này trong một nguyên tử được gọi là số khối. Số khối chỉ đơn giản là một số tự nhiên và có đơn vị là nucleon.
Ví dụ Số khối của “Cacbon-12” nên nó sẽ có 12 nucleon (trong đó có 6 proton và 6 neuton).
Khối lượng thực của nguyên tử khi nó đứng yên thường được biểu diễn bằng đơn vị khối lượng của nguyên tử kí hiệu “u” hoặc dalton (Da). Đơn vị này được xác định bằng 1/12 khối lượng nghỉ của nguyên tử tự do trung hòa điện cacbon-12 với khối lượng gần bằng 1.66 x 10−27 Kg. Với các nguyên tử nặng nhất thì nó cũng quá nhẹ để các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu trực tiếp và đơn vị khối lượng của nó cũng khá rườm rà.
Định Nghĩa Khối Lượng Nguyên Tử Tổng Giá Trị Của Khái Niệm Này. Đây Là Gì Khối Lượng Nguyên Tử
Nó được gọi là khối lượng nguyên tử đến khối lượng có một nguyên tử trong khi nó vẫn ở trạng thái nghỉ . Nói cách khác, có thể nói rằng khối lượng nguyên tử là khối lượng phát sinh từ tổng khối lượng của các proton và neutron thuộc về một nguyên tử trong trạng thái nghỉ . Trong Hệ thống quốc tế, đơn vị cho phép tính toán và phản ánh nó là khối lượng nguyên tử thống nhất .
Cần lưu ý rằng khối lượng nguyên tử cũng thường được định nghĩa là trọng lượng nguyên tử . Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn chính xác vì khối lượng cấu thành một tài sản của cơ thể và trọng lượng thay đổi tùy theo mức độ nghiêm trọng.
Trong vấn đề này, chúng ta phải tham khảo nguồn gốc của nó trong khoa học. Cụ thể hơn với các nhà khoa học đặt cược vào trích dẫn, để tính toán và làm việc với cô ấy với mục tiêu rõ ràng là thực hiện một loạt các nghiên cứu và lợi ích không thể nghi ngờ có lợi cho sự tiến bộ.
Do đó, chúng ta có thể nhấn mạnh rằng trong số những nhân vật đầu tiên nói về trọng lượng nguyên tử và người tính toán giống nhau là nhà hóa học người Anh John Dalton. Điều này được biết, và đã đi vào lịch sử, vì đã phát triển một lý thuyết theo nghĩa này dựa trên năm điểm cơ bản.
Cụ thể, các trụ cột trong suy nghĩ của ông là như sau: các nguyên tố được tạo thành từ các nguyên tử, các nguyên tử thuộc về một nguyên tố đều giống nhau hoặc các nguyên tử nói khác với các nguyên tố khác và được phân biệt bởi trọng lượng nguyên tử của chúng.
Để hai quan sát rõ ràng này, thêm hai điều nữa: sự kết hợp các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau làm phát sinh các hợp chất hóa học và các nguyên tử cho biết không thể được tạo ra, cũng không phá hủy hoặc phân chia quá trình hóa học là gì.
Ngoài John Dalton, chúng ta không thể bỏ qua con số của một nhà khoa học quan trọng khác trong vấn đề khối lượng nguyên tử. Chúng tôi đang đề cập đến Jöns Jakob Berzelius, một nhà hóa học người Thụy Điển, cùng với nhà khoa học trước đó và một số người khác, được coi là cha đẻ của hóa học hiện đại. Polyme, xúc tác hoặc đồng phân là một số khái niệm mà ông đặt ra và giới thiệu trong khoa học này.
Về khối lượng nguyên tử của các nguyên tố thuộc loại hóa học phải nói rằng có thể được tính từ trung bình trọng số của khối lượng của các đồng vị khác nhau thuộc về mỗi nguyên tố, xem xét độ phong phú tương đối của cùng một nguyên tố. Điều này giúp giải thích sự thiếu tương ứng giữa khối lượng nguyên tử tính theo umas (đơn vị khối lượng nguyên tử) của một chất và số lượng hạt nhân có trong hạt nhân của đồng vị phổ biến nhất của nó.
Tuy nhiên, các chuyên gia nói rằng khối lượng nguyên tử của một đồng vị luôn trùng khớp, đại khái, với khối lượng của các hạt nhân của nó. Sự khác biệt xảy ra do các nguyên tố không bao gồm một đồng vị đơn lẻ, nhưng bởi sự kết hợp có sự phong phú cho từng nguyên tố, trong khi khi đo khối lượng của một đồng vị cụ thể, thì sự dư thừa không được xem xét.
Trong mọi trường hợp, do khuyết tật khối lượng (kết quả từ việc tính toán sự khác biệt giữa hai yếu tố: khối lượng được đo bằng thực nghiệm và khối lượng được phản ánh bởi số khối A của nó), khối lượng nguyên tử của các đồng vị không tương đương với tổng cộng của khối lượng của các hạt nhân được gọi là.
Tinh Thể Nguyên Tử, Tinh Thể Phân Tử
I. TINH THỂ NGUYÊN TỬ
1. Khái niệm về tinh thể nguyên tử
- Những nguyên tử được sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành một mạng tinh thể.
- Liên kết hóa học chủ yếu giữa những nguyên tử với nhau bằng liên kết cộng hoá trị.
2. Tính chất chung của tinh thể nguyên tử
- Nhận xét: Lực liên kết cộng hoá trị trong tinh thể nguyên tử rất lớn.
→ Tinh thể nguyên tử bền vững, rất cứng, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.
Ví dụ: Mạng tinh thể kim cương mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên tử cacbon lân cận gần nhất bằng 4 cặp electron chung, đó là 4 liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử cacbon này nằm trên 4 đỉnh của một tứ diện đều (hình 3.4).
→ Kim cương có độ cứng lớn nhất so với các tinh thể đã biết nên được quy ước có độ cứng là 10 đơn vị. Đó là đơn vị để so sánh độ cứng của các chất.
II. TINH THỂ PHÂN TỬ
1. Tinh thể phân tử
- Tinh thể phân tử cấu tạo từ những phân tử được sắp xếp một cách đều đặn, theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành một mạng tinh thể. Ở các điểm nút của mạng tinh thể là những phân tử liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu giữa các phân tử.
- Phần lớn các chất hữu cơ, các đơn chất phi kim ở nhiệt độ thấp đều kết tinh thành mạng lưới tinh thể phân tử (phân tử có thể gồm một nguyên tử như các khí hiếm, hoặc nhiều nguyên tử như các halogen, O2, N2, H2, H2O, H2S, CO2…).
2. Tính chất chung của tinh thể phân tử
- Nhận xét: Trong tinh thể phân tử, các phân tử vẫn tồn tại như những đơn vị độc lập và hút nhau bằng lực tương tác yếu giữa các phân tử.
→ Tinh thể phân tử dễ nóng chảy, dễ bay hơi. Ngay ở nhiệt độ thường, một phần tinh thể như naphtalen (băng phiến) và iot đã bị phá huỷ, các phân tử tách rời khỏi mạng tinh thể và khuếch tán vào không khí làm cho ta dễ nhận ra mùi của chúng.
- Các tinh thể phân tử không phân cực dễ hoà tan trong các dung môi không phân cực như benzen, toluen, cacbon tetraclorua…
Thí dụ 1: Tinh thể phân tử iot (I2) (hình 3.5). Phân tử iot là phân tử hai nguyên tử, các phân tử iot nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương, gọi là tinh thể lập phương tâm diện
- Tính chất: Tinh thể phân tử iot không bền, iot có thể chuyển thẳng từ thể rắn sang thể hơi (sự thăng hoa).
Thí dụ 2: Mạng tinh thể nước đá thuộc loại tinh thể phân tử. Mỗi phân tử liên kết với bốn phân tử khác gần nó nhất nằm trên bốn đỉnh của một hình tứ diện đều (hình
3.143.14).
Cấu trúc của tinh thể phân tử nước đá thuộc cấu trúc tứ diện, là cấu trúc rỗng nên nước đá có tỉ khối nhỏ hơn khi nước ở trạng thái lỏng, thể tích nước đá ở trạng thái đông đặc lớn hơn khi ở trạng thái lỏng.
- Tính chất: Tinh thể nước đá không bền dễ chuyển sang trạng thái lỏng
Trung tâm luyện thi, gia sư – dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng
LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT
ĐÀO TẠO NTIC
Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng Hotline: 0905540067 - 0778494857
Email: daotaontic@gmail.com
Điện Tích Hạt Nhân, Số Khối, Nguyên Tử Khối Trung Bình Của Nguyên Tố Hoá Học
– Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử. Vậy trong nguyên tử:
Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron.
– Ví dụ: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử Oxi là 8, vậy nguyên tử Oxi có 8 proton và 8 electron.
* Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hóa học giống nhau.
– Ví dụ: Tất cả các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân là 6 đều thuộc nguyên tố Cacbon. Các nguyên tử Cacbon đều có 6 proton và 6 electron.
– Cho đến nay, người ta đã biết 92 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên và khoảng 18 nguyên tố nhân tạo được tổng hợp trong các phòng thí nghiệm hạt nhân.
* Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tử đó.
– Số hiệu nguyên tử (kí hiệu là Z) cho biết:
° Số proton trong hạt nhân nguyên tử
– Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử. Để kí hiệu nguyên tử, người ta thường ghi các chỉ số đặc trưng ở bên trái kí hiệu nguyên tố X với số khối A ở bên trên, số hiệu nguyên tử Z ở bên dưới.
⇒ Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.
– Các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học có thể có số khối khác nhau vì hạt nhân của các nguyên tử đó có cùng số proton nhưng có thể có số nơtron khác nhau.
– Các đồng vị được xếp vào cùng một ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
– Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Ngoài khoảng 340 đồng vị tồn tại trong tự nhiên, người ta đã tổng hợp được hơn 2400 đồng vị nhân tạo. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.
IV. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
– Nguyên tử khối của một nguyên tử 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, notron và electron trong nguyên tử đó
– Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định, như vậy:
V. Bài tập về hạt nhân nguyên tử, nguyên tố hoá học
Bài 1 trang 13 sgk hoá 10: Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng
A. Số khối. B. Số notron.
C. Số proton. D. Số notron và số proton.
– Chọn đáp án đúng.
– Đáp án đúng: C. Số proton.
Bài 2 trang 13 sgk hoá 10: Kí hiệu nguyên tử biểu thị đầy đủ các đặc trưng cho một nguyên tử của một nguyên tố hóa học vì nó cho biết:
A. Số khối.
B. Số hiệu nguyên tử Z.
C. Nguyên tử khối của nguyên tử.
D. Số khối A và số hiệu nguyên tử Z.
– Chọn đáp án đúng.
– Đáp án đúng: D. Số khối A và số hiệu nguyên tử Z
a) 12,500. b) 12,011.
c) 12,022. d) 12,055.
Chọn đáp án đúng.
– Đáp án đúng: B. 12,011.
– Bảng sau thể hiện số số proton, số nơtron, số electron, nguyên tử khối của các nguyên tử đã cho:
– Điện tích hạt nhân nguyên tử: Z
– Nguyên tử khối: A
– Áp dụng công thức: số nơtron (N) = số khối (A) – số hiệu nguyên tử (Z)
⇒ x = 27%
⇒ x = 0,8
– Theo bài ra, khối lượng của 1ml H 2 O: 1gam
⇒ M H2O = 2.1,008 + 16 = 18,016u
⇒ Khối lượng của 1 mol H 2 O là 18,016g.
⇒ Số nguyên tử H có trong 1ml H 2O là: 2.0,0555.6,022.10 23 = 6,68442.10 22 nguyên tử
Bài 7 trang 14 SGK hóa 10: Oxi tự nhiên là một hỗn hợp các đồng vị: 99,757% 16O; 0,039% 17O; 0,204% 18O. Tính số nguyên tử của mỗi loại đồng vị khi có 1 nguyên tử 17 O
– Giả sử có 10000 nguyên tử O thì số nguyên tử của mỗi đồng vị là:
99,757% 16O ⇒ 99757 nguyên tử 16 O
0,039% 17O ⇒ 39 nguyên tử 17 O
0,204% 18O ⇒ 204 nguyên tử 18 O
– Khi có một nguyên tử 17 O thì số nguyên tử:
Bài 8 trang 14 SGK hóa 10: Agon tách ra từ không khí là hỗn hợp ba đồng vị: 99,6% 40Ar;0,063% 38Ar; 0,337% 36 Ar. Tính thể tích của 10g Ar ở điều kiện tiêu chuẩn
22,4 lít Ar ở đktc có khối lượng 39,985 g
x lít Ar ở đktc có khối lượng 10 g
Cập nhật thông tin chi tiết về Nguyên Tử Là Gì? Cấu Trúc Của Nguyên Tử Và Khối Lượng Nguyên Tử trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!