I. Thành phần cấu tạo của Nguyên tử
- thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm có hạt nhân và lớp vỏ Electron, trong đó:
°Hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử, gồm các hạt proton và nơtron
°Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động trong không gian xung quanh hạt nhân.
Như vậy, nguyên tửđược cấu tạotừ 3 loại hạt cơ bản là: electron, proton và nơtron.
II. Khối lượng và kích thước của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
1. Khối lượng của nguyên tử và các hạt proton, notron, electron.
Khối lượng và điện tích của Proton, Nơtron và Electron được thể hiện ở bảng sau:
Tên hạt | Kí hiệu | Khối lượng | Điện tích |
| Proton | P | 1,6726.10-27[kg] 1u | + 1,602.10-19C 1+[đơn vị điện tích] |
| Notron | N | 1,6748.10-27[kg] 1u | 0 |
| Electron | E | 9,1094.10-31[kg] 0u | - 1,602.10-19C 1- [đơn vị điện tích] |
Đơn vị khối lượng nguyên tử: u
1u = khối lượng của một nguyên tử đồng vị12C =1,67.10-27[kg] = 1,67.10-24[g].
- Đơn vị điện tích nguyên tố: 1 đơn vị điện tích nguyên tố = 1,602.10-19C
- Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton [P] trong hạt nhân bằng số electron [E] của nguyên tử: số p = số e
Khối lượng nguyên tử:
mnguyên tử=mp+ mn+me
- Vì khối lượng của e không đáng kể nên:
mnguyên tử=mp+ mn= mhạt nhân
2. Kích thước của nguyên tử
- Để biểu thị kích thước nguyên tử, người ta dùng đơn vị nanomet [viết tắt là nm] hay angstrom [kí hiệu là ].
1nm = 10-9m; 1 = 10-10m; 1nm =10.
- Kích thước nguyên tử:các nguyên tử có kích thước khoảng 10-10m= 0,1nm. Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử hidro có bán kính khoảng 0,053nm.
-Kích thước hạt nhân:các hạt nhân đều có kích thước khoảng 10-14m = 10-5nm.
Kích thước của hạt nhân nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước của nguyên tử:Nguyên tử có cấu tạo rỗng.
Bài tập về nguyên tử
Bài 1. Các hạt cấu tạo nên hạt nhân của hầu hết các nguyên tử là:
A. Electron và proton
B. Proton và nơtron
C. Nơtron và electron
D. Electron, proton và nơtron
Chọn đáp án đúng.
Giải:chọn đáp án B
Cấu tạo của hầu hết các hạt nhân nguyên tử là proton và nơtron, trừ hạt nhân nguyên tử của hiđro chỉ có proton.
Bài 2. Các hạt cấu tạo nên hầu hết các nguyên tử là:
A. Proton và electron
B. Nơtron và electron
C. Nơtron và proton
D. Nơtron, proton và electron
Giải:chọn đáp án D
Các hạt cấu tạo nên hầu hết các nguyên tử là nơtron, proton và electron, trừ nguyên tử của hiđro chỉ có proton và electron.
Bài 3. Nguyên tử có đướng kính lớn gấp khoảng 10 000 lần đường kính hạt nhân. Nếu ta phóng đại hạt nhân lên thành một quả bóng có đường kính 6 cm thì đường kính của nguyên tử sẽ là:
A. 200 m
B. 300 m
C. 600 m
D. 1200 m
Giải: chọn đáp án C
Đường kính nguyên tử sẽ là 6 x 10 000 = 60 000 cm = 600 m.
Bài 4. Tìm tỉ số về khối lượng của electron sơ với proton và nơtron.
Giải:
Tỉ số về khối lượng của electron sơ với proton:
[9,1095.10-31]/[1,6726.10-27] = 1/1836
Tỉ số về khối lượng của electron sơ với nơtron:
[9,1095.10-31]/[1,6748.10-27] = 1/1839
Bài 5. Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-1nm và có khối lượng nguyên tử là 65 u.
a] Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm.
b] Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử kẽm tập trung ở hạt nhân với bán kính r = 2.10-6nm. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm.
Cho biết Vhình cầu= 4/3.π.r3
Giải:
a] Ta có: rZn= 1,35.10-1nm = 0,135.10-7cm
1 u = 1,6605.10-27kg = 1,6605.10-24g
=> mZn= 65 x 1,6605.10-24g = 107,9.10-24g
=> Vnguyên tử Zn= 4/3.π.r3= 4/3.π. [0,135.10-7]3= 10,3.10-24cm
=> Dnguyên tử Zn= m/V = 107,9.10-24/107,9.10-24= 10,48 g/cm3
b] Ta có rhạt nhân Zn= 2.10-6nm = 2.10-13cm
mhạt nhân Zn= 107,9.10-24g
=> Vhạt nhân Zn= 4/3.π.[2.10-13]3= 33,49.10-39cm3
=> Dhạt nhân nguyên tử Zn= m/V = 107,9.10-24/33,49.10-39= 3,22.1015 g/cm3