Cùng congthuctoanlyhoa khám phá Lý thuyết và Bài tập Thành phần của nguyên tử chi tiết, đầy đủ. Bài viết cung cấp cho các em cái nhìn sâu sắc về Các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử, Kích thước và khối lượng nguyên tử, Điện tích hạt nhân và số khối và các bài tập về Thành phần của nguyên tử. Bài viết này sẽ hỗ trợ cho các em trong việc học tốt môn Hoá học lớp 10.
A/ Lý thuyết Thành phần của nguyên tử
I. Các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử
Năm 1897, J. J. Thomson thực hiện thí nghiệm phóng điện qua không khí loãng đã phát hiện ra chùm tia phát ra từ cực âm và bị hút lệch về phía cực dương của điện trường, chứng tỏ chúng mang điện tích âm. Đó chính là chùm các hạt electron. Electron là một thành phần của nguyên tử.
Năm 1911, E.Rutherford thực hiện thí nghiệm bắn phá lá vàng rất mỏng bằng chùm hạt a (alpha).
Kết quả thí nghiệm:
Hầu hết các hạt a đều xuyên thẳng qua lá vàng, chứng tỏ nguyên tử có cấu tạo rỗng, ở tâm chứa một hạt nhân mang điện tích dương và có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử.
Năm 1918, E.Rutherford và các cộng sự khi dùng hạt a bắn phá nitrogen đã phát hiện ra hạt proton.
Năm 1932, J. Chadwick, cộng sự của Rutherford, đã phát hiện ra hạt neutron khi bắn phá berylium bằng các hạt a.
Kết luận:
Thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm:
+ Hạt nhân (nucleus): ở tâm của nguyên tử, chứa các proton mang điện tích dương và các neutron không mang điện.
+ Vỏ nguyên tử: chứa các electron mang điện tích tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.
Khối lượng, điện tích của các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử:
– Trong nguyên tử số proton bằng số electron nên nguyên tử trung hòa về điện.
– Khối lượng của electron rất nhỏ, không đáng kể so với khối lượng của proton hay neutron nên khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.
II. Kích thước và khối lượng nguyên tử
1. Kích thước
– Kích thước của nguyên tử là khoảng không gian tạo bởi sự chuyển động của các electron.
– Các nguyên tử khác nhau có số electron khác nhau nên có kích thước khác nhau.
– Nếu xem nguyên tử như một khối cầu, thì đường kính của nó chỉ khoảng 10-10m.
– Đơn vị picomet (pm) hay angstrom () thường được sử dụng để biểu thị kích thước nguyên tử.
– Hạt nhân nguyên tử có đường kính khoảng 10-2 pm, kích thước nhỏ hơn nhiều với kích thước nguyên tử.
2. Khối lượng
– Để biểu thị khối lượng nguyên tử người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu.
1 amu được định nghĩa bằng khối lượng 1 nguyên tử carbon – 12
1 amu = 1,661 × 10-27 kg.
Chú ý: Một cách gần đúng, coi khối lượng của nguyên tử gần bằng khối lượng của hạt nhân do khối lượng của electron không đáng kể so với khối lượng của proton và neutron.
III. Điện tích hạt nhân và số khối
– Số proton trong hạt nhân nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân, kí hiệu là Z.
– Tổng số proton và neutron trong hạt nhân của một nguyên tử được gọi là số khối (hay số nucleon), kí hiệu là A.
A = Z + số neutron
Ví dụ:
Nguyên tử sodium (Na) có 11 proton, 12 neutron. Suy ra:
+ Nguyên tử sodium có số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = 11.
+ Số khối A = 11 + 12 = 23.
B/ Bài tập Thành phần của nguyên tử
Câu hỏi 1 trang 14 Hóa học 10: Nguyên tử chứa những hạt mang điện là:
A. proton và α.
B. proton và neutron.
C. proton và electron.
D. electron và neutron.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Nguyên tử chứa những hạt mang điện là proton mang điện tích dương và electron mang điện tích âm.
Câu hỏi 2 trang 14 Hóa học 10: Quan sát hình ảnh mô phỏng kết quả thí nghiệm bắn phá lá vàng thực hiện bởi Rutherford (Hình 1.3) và nhận xét về đường đi của các hạt α.
Lời giải:
Trong thí nghiệm bắn phá lá vàng, hầu hết các hạt α đều xuyên thẳng qua lá vàng, chỉ có một số ít hạt đi lệch hướng ban đầu và một số rất ít hạt bị bật lại phía sau khi gặp lá vàng.
⇒ Nguyên tử có cấu tạo rỗng, ở tâm chứa một hạt nhân mang điện tích dương và có kích thước rất nhỏ so với kích thước nguyên tử.
Câu hỏi 3 trang 15 Hóa học 10: Nếu phóng đại một nguyên tử vàng lên 1 tỉ (109) lần thì kích thước của nó tương đương một quả bóng rổ (có đường kính 30 cm) và kích thước của hạt nhân tương đương một hạt cát (có đường kính 0,003 cm). Cho biết kích thước nguyên tử vàng lớn hơn so với hạt nhân bao nhiêu lần.
Lời giải:
Ta có:
⇒ Kích thước của nguyên tử vàng gấp khoảng 10000 lần hạt nhân của nó.
Vậy là các em đã tìm hiểu xong bài học về Lý thuyết và Bài tập Thành phần của nguyên tử. Mong các em sẽ học ngày càng tốt hơn nữa môn Hoá học 10.