Các thành phần của nguyên tử

I. Thành phần và cấu trúc của nguyên tử

1. Thành phần nguyên tử

Mọi vật thể đều được tạo nên từ các chất và mọi chất đều được tạo nên từ các nguyên tử.

Các hạt tạo nên nguyên tử lithium

Nguyên tử được tạo nên từ 3 loại hạt cơ bản là:

• Hạt electron, kí hiệu là e
• Hạt proton, kí hiệu là p
• Hạt neutron, kí hiệu là n

Bảng khối lượng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tử

Trong một nguyên tử, số proton và số electron luôn bằng nhau.

Trong tất cả các nguyên tố, chỉ có duy nhất một loại nguyên tử của hydrogen (H) được tạo nên bởi proton và electron (không có neutron).

Chú ý:

• Đơn vị của khối lượng nguyên tử là amu (atomic mass unit)

1 amu = 1,6605.10^-27 kg

• Đơn vị của điện tích các hạt cơ bản là e₀ (điện tích nguyên tố)

1 e₀ = 1,602.10^-19 C

2. Cấu trúc của nguyên tử

Nguyên tử bao gồm:

• Lớp vỏ: được tạo nên bởi các hạt electron
• Hạt nhân: được tạo nên bởi các hạt proton và hạt neutron

Ví dụ: Mô hình cấu tạo nguyên tử hydrogen và beryllium

Mô hình cấu tạo của một số nguyên tử

II. Khối lượng và kích thước của nguyên tử

Nguyên tử của các nguyên tố khác nhau có khối lượng và kích thước khác nhau

Khối lượng của nguyên tử

• Khối lượng của nguyên tử vô cùng nhỏ.
• Khối lượng nguyên tử thường được biểu thị theo đơn vị amu
• Nguyên tử có khối lượng nhỏ nhất là nguyên tử của nguyên tố hydrogen (H), có khối lượng là 1 amu
• Nguyên tử có khối lượng lớn nhất là nguyên tử của nguyên tố uranium (U), có khối lượng là 238 amu

Do khối lượng của các electron (0,00055 amu) rất nhỏ so với khối lượng của proton (1 amu) hay neutron (1 amu) nên khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân nguyên tử. Một cách gần đúng, có thể coi khối lượng của nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân.

2. Kích thước của nguyên tử

Kích thước của nguyên tử là vô cùng nhỏ

Coi nguyên tử có dạng hình cầu, khi đó, đường kính của nó chỉ khoảng 10^-10 m

Nguyên tử có đường kính nhỏ nhất là helium (0,62 ), nguyên tử có đường kính lớn nhất là francium (7,0 )

Chú ý: Angstrom là đơn vị đo độ dài, kí hiệu là

1 = 10² pm = 10^-10 m

Hình ảnh so sánh kích thước của nguyên tử với một số vật thể

Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất nhỏ so với nguyên tử. Kích thước hạt nhân bằng khoảng 10^-5 đến 10^-4 lần kích thước nguyên tử. Như vậy, phần không gian rỗng chiếm chủ yếu trong nguyên tử.