Tóm tắt lý thuyết I Thành phần cấu tạo của nguyên tử 1.Electron a. Sự tìm ra electron Năm 1897, J.J. Thomson (Tôm-xơn, người Anh ) đã tìm ra tia âm cực gồm những hạt nhỏ gọi là electron(e). Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm của Tôm-xơn phát hiện ra tia âm cựcKết luận: Tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc rất lớn. Tia âm cực là chùm hạt mang điện âm,phát ra từ cực âm ,các hạt tạo thành tia âm cực được gọi là các electron (ký hiệu là e). Electron có mặt ở mọi chất, electron tạo nên lớp vỏ nguyên tử của mọi nguyên tố hóa học. Tia âm cực bị lệch trong từ trường và mang điện tích âm. b, Khối lượng, điện tích electron me = 9,1094.10-31kg. qe = -1,602.10-19 C (coulomb) = -1 (đvđt âm, kí hiệu là – e0). 2. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Năm 1911, nhà vật lí người Anh Rutherford và các cộng sự cho các hạt a bắn phá một lá vàng mỏng. Từ đó nhận thấy nguyên tử có đặc điểm: Cấu tạo rỗng Chứa phần mang điện tích dương, được gọi là hạt nhân Kích thước của hạt nhân rất nhỏ so với kích thước của nguyên tử Các em chú ý quan sát mô phỏng thí nghiệm tìm ra electron trong đoạn phim sau đây: Video 1: Thí nghiệm phát hiện ra hạt nhân nguyên tử Kết luận: Nguyên tử cấu tạo gồm hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử (chứa các electron). Do nguyên tử trung hòa về điện nên số đơn vị điện tích dương của hạt nhân bằng đúng số electron quay xung quanh hạt nhân. Khối lượng nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân. 3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử a. Sự tìm ra hạt proton. Năm 1918, hạt proton được tìm ra có: Khối lượng: mp = 1,6726.10-27 kg Điện tích: qp = + 1,6.10-19 C = e0 Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Quy ước: 1+ b) Sự tìm ra hạt nơtron Năm 1932, Chadwick tìm ra hạt nơtron có: Khối lượng: mn \(\approx\) mp = 1,6748.10-27 kg Điện tích: qn = 0 Hạt notron là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. II. Kích thước và khối lượng nguyên tử 1. Kích thước Để biểu thị kích thước nguyên tử người ta dùng đơn vị nanomet(nm) hay angstrom Å 1 nm = 10-9m ; 1 Å = 10-10m ; 1nm = 10Å Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử Hidro có bán kính khoảng 0,053 nm Đường kính của hạt nhân nguyên tử còn nhỏ hơn (vào khoảng 10-5 nm) Đường kính của electron và proton còn nhỏ hơn nhiều ( vào khoảng 10-8 nm) 2. Khối lượng nguyên tử Do khối lượng thật của 1 nguyên tử quá bé, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử u (đvC). 1 u = 1/12 khối lượng 1 nguyên tử đồng vị cacbon 12 = 1,6605.10-27kg. m nguyên tử = mP + mN (Bỏ qua me) Hình 2: Khối lượng và điện tích của các hạt tạo nên nguyên tử Bài tập minh họa Bài 1: Bán kính nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử Fe lần lượt là 1,28 Ăngstrong và 56 g/mol .Tính khối lượng riêng của Fe, biết rằng trong tinh thể, các nguyên tử Fe chiếm 74% thể tích, phần còn lại là rỗng. Hướng dẫn: Đổi 1,28 Ăngstrong = 1,28.10-8 cm Khối lượng 1 nguyên tử Fe = m = 56 / (6,02.1023) gam Thể tích 1 nguyên tử Fe = V = 4/3 . \(\pi\) . (1,28.10-8)3 cm3 ⇒ d = m / V = 10,59 gam / cm3 Vì Fe chỉ chiếm 74% thể tích tinh thể nên khối lượng riêng thật sự của Fe = 10,59 . 0,74 = 7,84 gam / cm3 Bài 2: Nguyên tử Au có bán kính và khối lượng mol nguyên tử lần lượt là 1,44A và 197 g/mol. biết khối lượng riêng của Au là 19,36g /cm3 Hỏi các nguyên tử Au chiếm bao nhiêu phần trăm trong tinh thể? Hướng dẫn: Đổi 1,44 Ăngstrong = 1,44.10-8 cm Khối lượng 1 nguyên tử Au = m = 197 / (6,02.1023) gam Thể tích 1 nguyên tử Au = V = 4/3 . π . (1,44.10-8)3 cm3 ⇒ d = m / V = 26,179 g / cm3 Gọi x phần trăm thể tích nguyên tử Au chiếm chỗ, khối lương riêng của Au = 19,36 ⇒ 26,179x = 19,36 = 0,7395 = 73,95%
