Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện

Câu trả lời đúng nhất: Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện gồm một hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương.

Electron có điện tích q_e=−1,6.10⁻¹⁹C, có khối lượng m_e=9,1.10⁻³¹ kg. Prôtôn có điện tích q_p=+1,6.10⁻¹⁹ C, có khối  lượng mp=1,67.10⁻²⁷ kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn.

Các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân nên độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn của tổng điện tích âm của các electron và nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện.

Trong các hiện tượng điện mà ta xét ở chương trình Vật lí thì điện tích của electron và điện tích của prôtôn là điện tích có độ lớn nhỏ nhất có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là những điện tích nguyên tố. 

Nội dung trên đã giúp các bạn hiểu được về cấu tạo của nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố. Để biết thêm các thông tin về Nguyên tử như thế nào? Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu bài viết dưới đây! 

1. Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt siêu nhỏ và trung hòa về điện. Thành phần nguyên tử bao gồm hạt nhân nguyên tử (Proton và Notron) và vỏ nguyên tử (Electron). Khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân nguyên tử.

Từ các kết quả thực nghiệm, các nhà khoa học đã xác định được thành phần cấu tạo 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 bao gồm các e chuyển động trong không gian xung quanh hạt nhân.

=> Nguyên tử được cấu tạo bởi 3 loại hạt cơ bản là: electron, proton và nơtron.

a. Electron

Electron là các hạt mang điện tích âm sẽ bị hút điện về phía các proton có điện tích dương. Các electron bao quanh các hạt nguyên tử gọi là orbital. Các orbital bên trong vây xung quanh các nguyên tử có dạng hình cầu, còn những orbital bên ngoài thì phức tạp hơn. 

b. Proton

Hạt proton là hạt mang điện dương được tìm thấy bên trong hạt nhân nguyên tử. Nó được tìm thấy bởi Ernest Rutherford trong các thí nghiệm tiến hành vào những năm 1911-1919. Số lượng proton trong một nguyên tử sẽ giúp xác định nguyên tố này là nguyên tố gì. 

c. Notron

Notron là hạt không mang điện, nó được phát hiện bởi các hạt nhân nguyên tử. Khối lượng của một neutron sẽ lớn hơn khối lượng của một proton. Giống như proton thì neutron cũng được cấu tạo từ quark. Hạt nguyên tử này được khám phá bởi nhà vật lý người Anh James Chadwick vào năm 1932. 

2. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện

+ Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện gồm một hạt nhân mang điện tích dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôtôn mang điện dương.

Electron có điện tích q_e=−1,6.10⁻¹⁹C, có khối lượng m_e=9,1.10⁻³¹ kg. Prôtôn có điện tích q_p=+1,6.10⁻¹⁹ C, có khối  lượng mp=1,67.10⁻²⁷ kg. Khối lượng của nơtron xấp xĩ bằng khối lượng của prôtôn.

Các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân nên độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn của tổng điện tích âm của các electron và nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện.

Trong các hiện tượng điện mà ta xét ở chương trình Vật lí thì điện tích của electron và điện tích của prôtôn là điện tích có độ lớn nhỏ nhất có thể có được. Vì vậy ta gọi chúng là những điện tích nguyên tố. 

2. Hạt nhân nguyên tử

Hạt nhân nguyên tử là phần nằm ở bên trong, trung tâm của nguyên tử được cấu tạo bởi hai loại hạt chính là hạt Proton và hạt Notron.
Khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định được điện tích của hạt Proton là điện tích dương còn hạt Notron thì không mang điện tích gì cả còn về khối lượng thì hai hạt này tương đương nhau tuy nhiên thì hạt Notron nặng hơn một tý so với hạt Proton.
Về điện tích thì hạt Proton mang điện tích dương (+) còn hạt Notron không mang điện tích gì cả.

>>> Xem thêm: Trong nguyên tử, hạt mang điện là

3. Kí hiệu nguyên tử

Kí hiệu nguyên tử biểu thị đầy đủ đặc trưng cho một nguyên tử của một nguyên tố hóa học vì nó cho biết Số khối và số hiệu nguyên tử Z. Công thức tổng quát:

Trong đó:

- X là kí hiệu hóa học;

- A là số khối;

- Z là số hiệu nguyên tử

4. Một số dạng bài tập về nguyên tử, phân tử

Bài tập 1: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 40. Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Nguyên tử X có số proton là:

Lời giải:

Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 40 thì số hạt = p + e + n = 2p + n = 40 (1)

Số hạt mang điện sẽ nhiều hơn số hạt không mang điện là 12

=> p + e – n = 2p – n = 12 (2)

Từ (1) và (2) => p = 13; n = 14

Vậy số proton có trong nguyên tử X bằng 13

Bài tập 2: Một nguyên tử nhôm (Al) có 13 proton, 13 electron và 14 notron. Xác định khối lượng của Nhôm.

Lời giải:

Ta có:

- m_p = 13 . 1,6726 .10^-24 = 21,71.10^-24 (g)

- m_n = 14 . 1,675 .10^-24 = 23,45.10^-24(g)

- m_e = 13 . 9,1 .10^-24 = 0,01183 .10^-24(g)

=> Khối lượng 1 nguyên tử nhôm là: m_p + m_n + m_e = 21,71.10^-24 + 23,45.10^-24 + 0,01183.10^-24 + = 45,172.10^-24 (g)

Bài tập 3: Nguyên tử Nhôm có điện tích hạt nhân là 13+. Trong nguyên tử nhôm, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Hãy cho biết số khối của nhôm.

Lời giải: 

Ta có điện tích hạt nhân là 13⁺ , tức  p = 13 (1)

Ta lại có (p+e) – n = 12

Mà p = e Suy ra 2 p – n = 12 (2)

Thế (1) vào (2) ta được:  2 . 13 – n = 12

Suy ra  n = 26 - 12 = 14

Số khối A = p + n = 13 + 14 = 27. Vậy số khối của nhôm là 27.

Bài tập 4: 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.

Số hạt không mang điện chiếm 33,33% nghĩa là % n = 33,33; tổng số hạt là 21, tức X = 21. Tìm p, e.

Lời giải: 

    % n = 33,33%  ⇒⇒   n = 33,33.2110033,33.21100 = 7 (1)
              
                X = p + n + e mà p = e ⇒⇒ 2p + n = 21 (2)
              
               Thế (1) vào (2) ⇒⇒ p = e = 21−7221−72 = 7

Vậy nguyên tử B có điện tích hạt nhân 7⁺ , có 7e 

Trên đây Top lời giải đã cùng các bạn tìm hiểu Nguyên tử và Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Hy vọng các thông tin chia sẻ trên sẽ giúp ích được bạn đọc trong quá trình học tập, chúc các bạn học thật tốt.