Nguyên tử là những hạt có cấu trúc cực kỳ mịn tồn tại ở mọi dạng vật chất. Chúng là những đề tài nghiên cứu đóng góp và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nhiều ngành nghề hiện nay. Nếu bạn muốn khám phá chuyên ngành này và muốn biết cấu trúc và số hiệu nguyên tử là gì, hãy tham khảo thêm trong bài viết này.
Các nguyên tử là gì?
Nguyên tử là những hạt cực kỳ nhỏ trung hòa về điện, có hạt nhân ở tâm bên trong được bao bọc bởi một đám mây electron mang điện tích âm. Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất và được sử dụng để đảm bảo cấu trúc của các nguyên tố. Những nguyên tử này có trọng lượng rất nhỏ, đường kính chỉ vài phần mười nanomet.
Một nguyên tử sẽ bao gồm một hạt nhân (proton và neutron), một lớp vỏ nguyên tử hoặc một electron. Trong số đó, proton và neutron nặng hơn electron và thường nằm ở trung tâm của nguyên tử hoặc hạt nhân. Thông thường, một proton có khối lượng 1.800 electron, được tìm thấy trong một đám mây xung quanh hạt nhân.
Nguyên tử tham gia vào việc hình thành các trạng thái khác nhau của vật chất và do đó phụ thuộc phần lớn vào các điều kiện vật lý như nhiệt độ, mật độ và áp suất. Khi những điều kiện này tuân theo một giới hạn ổn định, thì sự chuyển pha xảy ra giữa các dạng vật chất. Không chỉ vậy, ở một trạng thái nhất định, vật liệu còn thể hiện những hình dạng khác nhau.
Proton
Proton là một hạt tổng hợp, một hạt hạ nguyên tử, một trong hai loại hạt chính tạo nên hạt nhân của nguyên tử. Bản thân proton bao gồm ba hạt quark nhỏ hơn (2 hạt lên và 1 hạt đi xuống). Vì vậy, các proton có một điện tích dương
(+ 1e) hoặc +1,602 × 10−19.
Nó nặng 1,6726 x 10−27, tương đương một neutron và nặng gấp 1836 lần một electron.
Một proton là một hạt khá xác định. Tuy nhiên, chúng cũng có thể được chuyển đổi thành neutron thông qua quá trình bắt giữ điện tử. Các bước này không diễn ra một cách tự phát mà cần có sự trợ giúp của nghị lực.
p + + e− → n + ve
Neutron
Nơtron là các hạt hạ nguyên tử chạy song song với các nơtron tạo nên hạt nhân. Nơtron trung hòa về điện và có khối lượng 1,67492716 × 10−27
Kg. Nơtron và proton được gọi chung là nucleon.
Mỗi neutron sẽ bao gồm hai quark xuống và một quark lên. Những neutron này thường đóng một vai trò quan trọng trong nhiều phản xạ hạt nhân.
Thiết bị điện tử
Electron là các hạt hạ nguyên tử có ký hiệu e – hoặc β -. Điện tích của electron sẽ bị trừ đi một điện tích cơ bản. Các electron thường thuộc về hệ đầu tiên trong họ lepton, được coi là các hạt cơ bản vì không có thành phần thứ cấp hoặc cấu trúc con.
Khối lượng của một electron bằng 1/1836 khối lượng của một proton. Electron đóng một vai trò quan trọng trong nhiều hiện tượng vật lý như điện từ, hóa học, từ tính và dẫn nhiệt.
Hạt nhân nguyên tử là gì?
Dòng điện trong kim loại là gì, thực chất dòng điện chạy trong kim loại là hỗn hợp của các proton mang điện tích dương và các nơtron trung hòa về điện. Các electron của nguyên tử sẽ được kết nối với hạt nhân thông qua các tương tác điện từ, tuân theo các nguyên tắc của cơ học lượng tử.
Hạt nhân có cấu trúc vật chất dày đặc, và mật độ vật chất rất lớn, đạt 100 triệu tấn trên centimet khối. Nó giải thích trọng lượng nguyên tử gần như cục bộ. Theo nghiên cứu hiện nay, về cơ bản kích thước của hạt nhân nằm trong khoảng giới hạn 10-15 bán kính. và được kết cấu bởi hai thành phần sau:
Một proton có điện tích +1 và ký hiệu p. Khối lượng của một proton là 1 đơn vị cacbon (đvC).
Nơtron là hạt không tích điện ký hiệu n. Một nơtron nặng 1 đơn vị cacbon.
Trong số đó, neutron tự do có thời gian tồn tại 10-15 phút trước khi phân rã thành proton, electron và phản neutrino.
Số hiệu nguyên tử là gì
Số nguyên còn được gọi là số nguyên tử và số proton. Đây là số proton được tìm thấy trong hạt nhân. Con số này tương ứng với số điện tích của hạt nhân. Số hiệu nguyên tử thường chỉ được sử dụng để biểu thị các nguyên tố hóa học riêng lẻ. Trong nguyên tử chưa tích điện, số nguyên tử bằng số electron.
Tổng của nguyên tử Z và số nơtron N sẽ bằng số khối A của nguyên tử.
Những nguyên tử có cùng số hiệu nguyên tử Z nhưng số nơtron và khối lượng nguyên tử khác nhau được gọi là đồng vị.
Ký hiệu Z dựa trên từ Zahl trong tiếng Đức – có nghĩa là số. Trước khi tổng hợp các ý tưởng hiện đại từ hóa học và vật lý, nó chỉ đại diện cho các điểm đặt số cho các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, theo một thứ tự gần đúng nhưng không khớp chính xác với thứ tự của các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử. Mãi đến sau năm 1915, nghiên cứu mới giúp nhận ra rằng số Z cũng là điện tích hạt nhân và thuộc tính vật lý của nguyên tử.
Ví dụ:
Số hiệu nguyên tử của uranium là 92. Vì vậy, chúng ta sẽ có điện tích hạt nhân là 92+ cho một nguyên tử uranium với 92 proton trong lõi và 92 electron bên ngoài vỏ.
Ký hiệu nguyên tử là gì?
Để xác định đầy đủ đặc tính của một nguyên tố hóa học, bên cạnh việc sử dụng các ký hiệu, người ta còn ghi các lưu ý sau:
trong:
X: là ký hiệu của nguyên tố
Z: là số hiệu nguyên tử
A: là số khối, A = Z + N.
Ví dụ rõ ràng:
Từ các ký hiệu và mô tả ở trên, chúng ta có thể biết:
Số hiệu nguyên tử của nguyên tố clo là 17 và điện tích hạt nhân của nguyên tử là 17+.
Trong đó có 17 proton và 18 nơtron, nguyên tử clo có 17 electron hoạt động xung quanh cơ thể
Khối lượng của nguyên tử clo là 35 đvC.
Trọng lượng của nguyên tử
Trọng lượng nguyên tử bao gồm các proton và neutron bên trong hạt nhân của nó. Tổng các hạt nhân này bên trong nguyên tử được gọi là số khối. Số khối này chỉ là một số ngẫu nhiên tính bằng nucleon.
Ví dụ: Cacbon có số khối là 12 nên nó có 12 nucleon. Trong số này sẽ có 6 proton và 6 neutron.
Trọng lượng thực tế của một nguyên tử ở trạng thái nghỉ thường được biểu thị bằng đơn vị trọng lượng nguyên tử với ký hiệu “u” hoặc Da (Dalton). Đơn vị này được cho là 1/12 trọng lượng còn lại của các nguyên tử cacbon 12 tự do trung hòa về điện, nặng khoảng 1,66 x 10−27 Kg.
Trên đây là bài viết hướng dẫn kiến thức số hiệu nguyên tử là gì, khối lượng và đại lượng của nó. Hi vọng những kiến thức này có thể giúp bạn học tốt hơn.
