Lịch sử nghiên cứu vè nguyên tử chia thành nhiều giai đoạn bao gồm: thời cổ Hy Lạp, thế kỷ XVIII lý thuyết nguyên tử vào thế kỳ XIX vào thời của giáo sư vật lý Henri Becquerel và vợ chồng Marie Cuirie.
Thuyết nguyên tử có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp cổ đại có tên là Atomos [ bất khả phân ]. Theo đó vật chất bao gồm các hạt rời rạch. Lý thuyết nguyên tử là một trong nhiều cách giải thích về vật chất và không gian dựa vào các dữ liệu thực nghiệm.
Một số cột mốc đáng chú ý của lý thuyết khoa học về nguyên tử:
- 1805 John Dalton là nhà hóa học, vật lý học và nhà khí tượng học nổi tiếng người Anh. Ông cũng là một trong người tiên phong trong thuyết nguyên tử hiện đại đã sử dụng khái niệm về nguyên tử để giải thích lý do do các nguyên nhân luôn phản ứng theo những nguyên tố luôn phản ứng theo những số tự nhiên nhỏ cũng như có những loại khí có thể hòa tan trong nước tốt hơn những khí khác.
"Mỗi nguyên tố hóa học chứa những nguyên tử cùng laoij, duy nhất và những nguyên tử này kết hợp với nhau tạo thành những hợp chất hóa học".
Trong thuyết nguyên tử này không có thông tin về kích thước cụ thể của nguyên tử mà chỉ được xác nhận qua cảm quan là "rất nhỏ".
- 1827: Robert Brown - nhà thực vật học nổi tiếng người Scotland đã sử dụng kính hiển vi để quan sát các hạt bụi trôi nổi trên mặt nước. Lúc này ông nhận ra rằng chúng di chuyển theo hình zic - zắc.
- 1865: Johann Josef Loschmidt - một nhà khoa học người Áo có bước tiến đột phá khi nghiên cứu về nguyên tử. Cụ thể ông đã tìm ra kích cỡ của phân tử trong không khí.
- 1905: Albert Einstein - nhà vật lý vĩ đại người Đức đã phân tích thành công khối lượng và kích thước nguyên tử cũng như xác nhận thuyết nguyên tử của nhà hóa học, vật lý John Dalton.
2. Khái niệm nguyên tử là gì?
Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm.
Electron có ký hiệu là e có điện tích âm nhỏ nhất và được quy ước ghi bằng dấu âm [ - ].
3. Nguyên tử được cấu tạo bởi các hạt nào?
Dựa vào định nghĩa nguyên tử là gì ở trên ta có thể nhận thấy rõ ràng nguyên tử được cấu tạo bởi 2 loại, bao gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích âm.
4. Một số khái niệm liên quan đến nguyên tử
4.1. Hạt nhân nguyên tử
Hạt nhân nguyên tử được tạo bởi proton và notron, nằm ở trung tâm của nguyên tử. Proton ký hiệu và có điện tích như electron nhưng khác dấu [ ghi bằng dấu dương + ]. Notron không mang điện, ký hiệu là n. Các nguyên tử cùng loại đều có số proton trong hạt nhân.
- Trong một nguyên tử có bao nhiêu proton thì cùng có bấy nhiêu electron.
- Số p = số e
⇒ Proton và notron có cùng khối lượng còn electron có khối lượng rất nhỏ, chỉ bằng khoảng 0,0005 lần proton. Vì vậy các nhà khoa học coi khối lượng hạt nhân chính là khối lượng của nguyên tử.
4.2. Lớp e trong nguyên tử
Trong nguyên tử thì electron luôn chuyển động rất nhanh quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp với số electron nhất định. Và nhờ electron mà nguyên tử có khả năng liên kết với nhau.
4.3. Số nguyên tố
Trên bẳng tuần hoàn hóa học, mỗi phân tử đều có số nguyên tử riêng của nó. Dựa vào số nguyên tử, chúng ta có thể phân biệt một số phân tử này các phần tử khác.
Số nguyên tử chính là số lượng proton được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố hóa học đó. Trong trường hợp nguyên tử đó không có điện tích thì số lượng nguyên tử bằng số electron.
4.4. Nguyên tử khối
Nguyên tử khối là khối lượng của một nguyên tử tính bằng đơn vị cacbon. Mỗi nguyên tố có nguyên tử khối riêng biệt.
Chính bởi nguyên tử có khối lượng rất nhỏ không tiện sử dụng nên các nhà khoa học đã quy ước lấy 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon làm đơn vị khối lượng cho nguyên tử [ viết tắt đvC ].
5. Phân biệt nguyên tử và phân tử
Đặc điểm so sánhNguyên tửPhân tửKhái niệmNguyên tử là hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện.
Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hoặc nhiều electron mang điện tích âm
Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.Ví dụNguyên tử oxi, nguyên tử cacbonOxy [ O2], nước [ H2O ]Hình dạng Hình cầuNhiều hình dángTính chấtKhông thể phân đôi nguyên tửCác nguyên tố trong phân tử có thể tách rời và kết hợp với nhauSự tồn tạiCó thể tồn tại hoặc không tồn tại ở trạng thái tự doTồn tại trong trạng thái tự doTầm nhìnKhông nhìn thấy bằng mắt thườngKhông thể nhìn thấy bằng mắt thường nhưng nếu có kính hiển vi vẫn có thể quan sátKhả năng phản ứngPhản ứng cao, có ngoại lệ nhất địnhÍt phản ứngLiên kết Liên kết hạt nhânLiên kết cộng hóa trị hoặc liên kết cộng ion
6. Bài tập áp dụng
Câu 1: Trong nguyên tử, hạt mang điện là
A. proton
B. proton và hạt nhân
C. proton và electron
D. proton và notron
Câu 2: Nguyên tử trung hóa về điện vì
A. số p = số e
B. số p = số n
C. số e = số n
D. có cùng số p
Câu 3: Để biểu thị khối lượng của một nguyên tử, người ta dùng đơn vị
A. gam
B. minigam
C. kilogam
D. đvC
Câu 4:Trong khoảng không gian giữa hạt nhân và lớp vỏ electron của nguyên tử có những gì?
A. electron
B. notron
C. proton
D. không có gì
Câu 5: Một nguyên tử nhôm [ Al ] có 13 p , 13 e và 14 n. Hãy xác định khối lượng của một nguyên tử nhôm
Câu 6: Hạt nhân nguyên tử oxi có chứa 8 n và 8 p. Hãy tính khối lượng nguyên tử oxi theo đơn vị gam.
Câu 7: 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. Nguyên tử X có số hạt proton là bao nhiêu?
Câu 8: Tổng số hạt của nguyên tử nguyên tố T là 60. Số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện. Số hạt n trong nguyênt tử nguyên tố T là ?
Câu 9: Nguyên tử nguyên tố Y có tổng số hạt cơ bản là 40 hạt. Trong hạt nhân của Y, số hạt mang điện ít hơn số hạt không mang điện là 1 hạt. Y có số p là bao nhiêu.
Câu 10: Nguyên tử nhôm có điện tích hạt nhân là 13. Trong nguyên tử nhôm, số hạt mang diện nhiều hơn số hạt mang điện là 12 hạt. Hãy cho biết số khối của nhôm.
Câu 11: Biết nguyên tử B có tổng số hạt là 21. Số hạt không mang điện chiếm 33,33 %. Xác định cấu tạo của nguyên tử B.
Câu 12: Nguyên tử M có số n nhiều hơn số p là 1 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Xác định cấu tạo nguyên tử. Đối chiếu bảng các nguyên tố SGK xem M là nguyên tố nào?
Câu 13: Nguyên tử X có tổng số p, n, e là 116 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 24. Xác định số hạt từng loại.
Câu 14: Nguyên tử sắt có điện tích hạt nhân là 26. Trong nguyên tử, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Hãy xác định số khối của nguyên tử sắt.
Câu 15: Nguyên tử của một nguyên tố A có tổng số hạt p, n, e là 48, trong đó số hạt mang điện gấp hai lần số hạt không mang điện. Tính số hạt mỗi loại.
Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê về nội dung khối lượng nguyên tử tập trung ở đâu cùng các nội dung liên quan khác. Hy vọng bài viết hữu ích đối với bạn đọc. Trân trọng cảm ơn!