Cấu tạo hạt nhân

Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử+ Thí nghiệm của Rơdơpo đã chứng tỏ rằng nguyên tử tuy rất nhỏ đường kính cỡ 10-9 m nhưng có cấu tạo phức tạp bao gồm một hạt ở giữa, gọi là hạt nhân, xung

1 Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử

+ Thí nghiệm của Rơdơpo đã chứng tỏ rằng nguyên tử tuy rất nhỏ (đường kính cỡ 10-9 m) nhưng có cấu tạo phức tạp bao gồm một

hạt ở giữa, gọi là hạt nhân, xung quanh có các êlectron

+ Đường kính của hạt nhân nhỏ hơn hàng chục vạn lần so với nguyên tư,û và chỉ bằng 10 -14 –

+ Hạt nhân cũng lại có cấu tạo riêng Các

hiện tượng phóng xạ và các phản ứng hạt

nhân đã chứng tỏ rằng:

Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là nuclôn Có hai loại nuclôn:

prôtôn (p), mang một điện tích nguyên tố dương +e, và nơtrôn (n), không mang điện

+ Vỏ êlectron có điện tích –Ze, hạt nhân có điện tích +Ze nên cả

nguyên tử bình thường là trung hoà về điện

+ Nếu một nguyên tố có số thư tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêep (Z gọi là

nguyên tử số) thì nguyên tử của nó có Z

êlectron ở vỏ ngoài, và hạt nhân của

nguyên tử ấy chứa Z prôtôn và N nơtrôn

+ Tổng số A = Z + N gọi là khối

lượng số hoặc số khối.

+ Nguyên tử cacbon (than) ứng

với Z = 6, nó có 6 êlectron, hạt

nhân của nó chứa 6 prôtôn và 6

nơtrôn, số khối A = 12

Thí dụ: Nguyên tử hiđrô đứng đầu bảng

tuần hoàn, Z = 1; nó có 1 êlectron ở vỏ

ngoài, hạt nhân của nó có 1 prôtôn và

không có nơtrôn; số khối A = 1

+ Nguyên tử natri ứng với Z = 11 có 11 êlectron, hạt nhân của nó chứa 11 prôtôn và 12 nơtrôn, số khối A = 11 + 12 = 23

+ Các nguyên tử nêu trên đây có kí hiệu là 11H, 612C

+ Nhiều khi chỉ cần ghi số khối 1H, 12C, ) và kí hiệu hoá học đã xác định nguyên tử số rồi

+ Cũng có thể ghi C12, Na23, U235 v.v…

Các prôtôn trong hạt nhân mang điện dương nên đẩy nhau Nhưng hạt nhân vẫn bền vững vì các nuclôn (kể cả prôtôn lẫn nơtrôn) được liên kết với nhau bởi các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân

2 Lực hạt nhân

+ Lực hạt nhân là loại lực mạnh nhất trong các lực đã biết, nhưng chỉ tác dụng khi khoảng cách giữa hai nuclôn bằng hoặc nhỏ hơn kích thước của hạt nhân, nghĩa là lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng

10-15 m

Các nuclôn được liên kết với nhau bởi

các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân Lực hạt nhân là loại lực mạnh nhất trong các lực đã biết, nhưng bán kính tác dụng rất nhỏ cỡ 10-15 m

+ Các nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtrôn N khác nhau (số khối A khác nhau) gọi là đồng vị.

3 Đồng vị

+ Các nguyên tử H, C, Na nêu trên thuộc loại phổ biến trong thiên nhiên Có những nguyên tử cũng là hiđrô vì cũng có Z = 1, nhưng hạt nhân của nó lại có 1 hoặc 2 nơtrôn

nhân của nó lại có 1 hoặc 2 nơtrôn

+ Hầu hết các nguyên tố đều là hỗn hợp của nhiều đồng vị.

+ Hiđrô có 3 đồng vị: hiđrô thường (H), hiđrô nặng hay đơteri (12H hoặc D),

hiđrô siêu nặng hay triti (13H hoặc T).

+ Đơtêri kết hợp với oxi thành nước

nặng D2O là nguyên liệu của công nghệ nguyên tử.

+ Thí dụ: cacbon có 4 đồng vị với nơtrôn từ 5 đến 8 (A từ 11 đến 14) trong đó hai đồng vị C12 và C13 là bền vững

+ Đồng vị C12 chiếm 99% của

cacbon thiên nhiên.

+ Thiếc (Z = 50) là hỗn hợp của

10 đồng vị với số khối từ 112 tới

122, với tỉ lệ từ 0,4% đến 33%.

4 Đơn vị khối lượng nguyên tử

+ Trong vật lí nguyên tử và hạt

nhân người ta thường dùng một đơn

vị khối lượng riêng gọi là đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u, bằng 1/12 khối lượng của đồng vị phổ

biến của nguyên tử cacbon C12

+ Vì vậy đôi khi đơn vị này gọi là

đơn vị cacbon.

+ Đồng vị C12 có 12 nuclôn nên khối lượng của nuclôn xấp xỉ bằng u.

+ Khối lượng chính xác của prôtôn là mP

= 1,007276u, của nơtrôn là mn =

1,008665u.

+ So sánh với khối lượng của êlectron me = 0,000549u, ta thấy rằng khối lượng của

nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân

+ Vật chất hạt nhân có khối lượng riêng cực kì lớn, cỡ trăm triệu tấn trên cm3

+ Số Avôgađrô NA là số nguyên tử trong 12 gam C12, NA = 6,022.1023 /mol Vậy:

Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A tính theo đơn vị u, vì hạt nhân của nó chứa A nuclôn

+ Một mol của một chất nào đó là lượng gồm

NA phân tử chất ấy, hoặc NA nguyên tử, đối

với chất đơn nguyên tử

với chất đơn nguyên tử

+ Bảng nguyên tử lượng trong các sách tra cứu ghi khối lượng các nguyên tử

theo đơn vị u nhưng có tính đến tỉ lệ các đồng vị trong thiên nhiên

+ Thí dụ C = 12,011, chứ không phải C = 12

vì trong cacbon thiên nhiên có 1% đồng vị

C13 nặng hơn C12

+ Tra bảng ta thấy He = 4, mà 1 mol hêli chứa NA nguyên tử và có khối lượng m =

NA4u.

+ Nhưng NAu = 1 gam Vậy m = 4 gam,

nghĩa là khối lượng 1 mol chất đơn nguyên tử tính ra gam có trị số như trong bảng

nguyên tử lượng

CUÛNG COÁ KIEÁN THệÙC

CÂU 1: Tỡm phaựt bieồu SAI sau ủaõy veà caỏu taùo haùt

nhaõn:

30s

Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn

Có 2 loại nuclôn:Prôtôn mang điện tích +e, có khối lượng Nơtrôn không mang điện, có khối lư ợng

Trong h t nhân có prôtôn, nơtrôn và có ạthể có cả electron

Các nuclon được cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn

SAI SAI

SAI

(tieỏp tuùc)

Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn

Có 2 loại nuclôn: Prôtôn mang điện tích +e, có khối lượng Nơtrôn không mang điện, có khối lư ợng

Trong h t nhân có prôtôn, nơtrôn và có ạthể có cả electron

Các nuclon được cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn

RAÁT GIOÛI

CÂU 1: Tỡm phaựt bieồu SAI sau ủaõy veà caỏu taùo haùt

nhaõn:

CÂU 2

(tieỏp tuùc)

CÂU 2 : Chọn ý đúng trong các phương án sau:

30s

Số khối là tổng số điện tích hạt nhân và số nơtrôn

Số khối là một số nguyên còn khối lượng của nguyên tử không là số nguyên

Tất cả đều đúng

SAI SAI SAI

Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố thứ Z trong bảng tuần hoàn số prôtôn là Z

(tieỏp tuùc)

RAÁT GIOÛI

CÂU 2 : Chọn ý đúng trong các phương án sau:

Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố thứ Z trong bảng tuần hoàn số prôtôn là Z

Hidro có 3 đồng vị: hidro thường H1, hidro nặng H2 hay

đơtêri D, hidro siêu nặng H3 hay triti T

SAI SAI

SAI

CÂU 3: Tìm phát biểu SAI sau đây về hiện tượng

phóng xạ:

CÂU 4

SAI SAI SAI

(ti ếp tục)

RẤT GIỎI

CÂU 4 : Lựa chọn phương án đúng:

Các đồng vị có cùng tính chất hoá học

Nguyên tử là một khối cầu gồm các hạt mang điện tích dương giữa chúng có các electron sao nguyên tử luôn luôn trung hoà về điện

Một đơn vị khối lượng nguyên tử = 1/12 khối lượng của 1 nguyên tử C12

SAI SAI

SAI

(tiếp tục)

Trong các phản ứng hoá học không làm biến đổi hạt nhân

Các đồng vị có cùng tính chất hoá học

Nguyên tử là một khối cầu gồm các hạt mang điện tích dương giữa chúng có các electron sao nguyên tử luôn luôn trung hoà về điện

Một đơn vị khối lượng nguyên tử = 1/12 khối lượng của 1 nguyên tử C12

RẤT GIỎI

CÂU 6