Home » Blog » Nguyên tử thật đơn giản dưới con mắt tuổi teen!

Nguyên tử thật đơn giản dưới con mắt tuổi teen!

Nguyên tử thật đơn giản, đọc thấy nói có LỚP VỎ và HẠT NHÂN; giống hệt như trái bắp Mỹ. Có thật vậy không? Mời các bạn tuổi teen tìm hiểu.

Nguyên tử đơn giản

Nguyên tử tạo nên mọi thứ trên Trái đất này!

1. Các hạt cơ bản nhất tạo nên mọi nguyên tử là gì?

1.1. Nguyên tử tạo bởi 2 phần cơ bản

  • VỎ tạo bởi các hạt electron (kí hiệu e).
  • NHÂN tạo bởi các hạt proton (kí hiệu p) và nơtron (kí hiệu n).

Đây là một số trong nhiều kiểu hình vẽ mô phỏng cấu tạo của nguyên tử gồm vỏ và nhân.

Nguyên tử C có 6p và 6n ở hạt nhân ; vỏ có 2 lớp – lớp trong có 2e, lớp ngoài cùng có 4e

Nguyên tử C mô phỏng
Hình ảnh được cung cấp bởi Dacurrier từ Pixabay

Nguyên tử Th có 90p ; vỏ có 7 lớp – lớp ngoài cùng có 2e

Nguyên tử Th mô phỏng
Hình ảnh được cung cấp bởi SnapLaunch từ Pixabay

Điệu hơn, người ta vẽ nguyên tử như các hình dưới đây:

nguyen-tu-cacbon
1 loại nguyên tử Cacbon vẽ điệu

Hai lưu ý:

  • Trừ nguyên tử 11H không có hạt n (chỉ có 1e, 1p); vì vậy mà ion 11H+ chính là hạt proton (học sau).
  • 1 nguyên tử có nhiều loại (không phải duy nhất như hồi xưa bạn nghĩ đâu). Ví dụ nguyên tử Hidro có đến 3 loại
    1. Loại H có 1p, 1e và 0n.
    2. Loại H có 1p, 1e và 1n.
    3. Loại H có 1p, 1e và 2n.

1.2. Làm sao biết được số hạt của một nguyên tử cụ thể?

+Các nhà khoa học đã xây dựng được phương pháp xác định chính xác số hạt của một nguyên tử cụ thể. Tuổi teen chúng mình chỉ việc ghi nhận và dùng thôi! Kết quả nghiên cứu thực nghiệm thấy rằng, trong một nguyên tử:

  • Số hạt p = Số hạt e (nói nguyên tử trung hòa về điện!)
  • Số hạt p (e) ≤ Số hạt n ( trừ nguyên tử 11H không có hạt n như trên!)
  • Với các nguyên tử tự nhiên – có từ 2 proton đến 82 proton thấy
    • tỉ lệ 1 ≤ Số n : Số p < 1,524
    • gọi là điều kiện bền của nguyên tử!

+Để tìm số hạt p (e) của một nguyên tử, cách nhanh nhất là bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Số thứ tự của nguyên tố chính là số hạt p (e) của nguyên tử nguyên tố đó (tuyệt vời phải không nào!).

+Để tìm số hạt n, bạn phải đọc ở một câu chuyện khác; câu chuyện có tên là …→

2. Nguyên tử nhỏ bé như thế nào?

2.1. Đơn vị đo độ dài nguyên tử

Vì nguyên tử quá bé nên người ta không dùng đơn vị đo như cm, m, km; mà dùng đơn vị khác là nanomet (nm), angstrom (A0):

  • 1nm = 10 –7cm
  • 1A0 = 10 – 8cm = 10 –10m

Nói cách khác, nếu

  • bạn lấy 1cm chia thành 10 000 000 (mười triệu) đoạn bằng nhau; thì độ dài của 1 đoạn chính là 1nm.
  • bạn lấy 1cm chia thành 100 000 000 (một trăm triệu) đoạn bằng nhau; thì độ dài của 1 đoạn chính là 1A0.

2.2. Đường kính nguyên tử và hạt nhân

Đường kính nguyên tử khoảng 1 A0.

Đường kính hạt nhân khoảng 10–4 A0 .

Lập tỉ lệ dnguyên tử : dnhân = 1 : 10–4 = 10 000

Vậy nguyên tử > hạt nhân khoảng 10 000 lần. Bạn hãy tưởng tượng:

  • nếu nguyên tử là sân đá banh thì hạt nhân là viên bi nhỏ nằm tại tâm.
  • nếu nguyên tử là trái banh bóng rổ thì hạt nhân là hạt cát nằm tại tâm!
Hạt nhân nguyên tử
Hình ảnh được cung cấp bởi OpenClipart-Vectors từ Pixabay

3. Hạt nhân nguyên tử tuy rất nhỏ nhưng rất nhanh, rất nguy hiểm!

Khi lớp vỏ electron bị phá hủy, bạn có phản ứng hóa học thông thường. Chúng xảy ra hàng ngày, giúp con người sinh sống, sản xuất hóa chất, thuốc men, …. Nhưng khi hạt nhân bị phá hủy, bạn có phản ứng hạt nhân – tỏa ra năng lượng cực lớn.

Phản ứng ở vỏ nguyên tử
Phản ứng xảy ra khi phá hủy lớp vỏ electron nguyên tử
Phản ứng ở hạt nhân
Phản ứng xảy ra khi phá hủy hạt nhân nguyên tử

Chuyện gì xảy ra vậy?

Ở bài sau, khi biết được khối lượng mỗi hạt e, p, n; bạn sẽ hiểu vì sao con người thực hiện phản ứng ở hạt nhân nhằm lấy nguồn năng lượng khổng lồ (gọi là năng lượng hạt nhân!). Còn bây giờ, hãy nhìn vào hình dưới đây và nhớ lại xem, bạn có ấn tượng gì không?

Phản ứng hạt nhân nguyên tử
Một phương trình nổi tiếng của … (Ảnh được cung cấp bởi Gerd Altmann từ Pixabay)

Liên kết nhanh

Các bài viết trong chuyên mục Nguyên tử

Bạn nghĩ sao về cấu tạo nguyên tử. Hãy để lại bình luận bên dưới nếu có câu hỏi hoặc ý tưởng mới bạn nhé! Câu hỏi và ý tưởng của bạn luôn tuyệt vời.

Đừng quên chia sẻ lên mạng xã hội để nhiều người cùng học nha bạn.

29 thoughts on “Nguyên tử thật đơn giản dưới con mắt tuổi teen!

    1. Hạt nhân ở phía trong, các e chạy lòng vòng phía ngoài tạo nên vỏ nguyên tử. Như vậy nguyên tử bao gồm toàn bộ vỏ và hạt nhân; do đó đường kính nguyên tử phải LỚN HƠN đường kính hạt nhân. Trong lý thuyết ở trên, mình nhớ 10 mũ càng âm thì càng nhỏ; cũng giống như -8 < -2 phải không nào! Thấy đk hạt nhân là 10 mũ -4A [là 0,0000 1A] đương nhiên < đk nguyên tử là 1A.
      Câu hỏi hay, liên quan đến toán, phần hay lúng túng của HS khối 10 ở bài này. Thanks.

    1. Theo T biết, như vaccine Covid hiện nay có 2 loại dựa trên 2 cách: [1] đưa virut đã được làm yếu (không còn khả năng gây bệnh) vào cơ thể-cơ thể phát hiện đồ lạ nên tạo kháng thể chống lại-tức ta có kháng thể kháng bệnh ; [2] đưa gen vào cơ thể để cơ thể sản sinh ra mầm giống như virut, ví dụ vaccin Astra là đưa gen vào để tạo tế bào gai giống giống virut Covid-cơ thể thấy lạ nên cũng sinh ra kháng thể chống lại.
      Như vậy trong quá trình sản xuất vaccine có hay không việc dùng đồng vị (nguyên tử) T cũng chưa biết; mình cần tìm thêm hoặc hỏi các BS chuyên về nghiên cứu sản xuất vaccin. Có dịp T hoặc Phong tìm hiểu được, mình chia sẻ lên đây để mọi người cùng biết nha. Nhưng T nghĩ trong khoa học, chuyện gì cũng có thể xảy ra, nếu bây giờ chưa dùng đồng vị trong sx vaccin thì tương lại có thể, vấn đề là khả năng con người đến mức nào.
      Câu hỏi rất hay và gợi mở vấn đề học tập tích cực. Thanks.

    1. Nếu nguyên tử không trung hòa điện thì nguy lắm nha!
      Mình đã biết, mọi thứ trong vũ trụ này đều cấu tạo từ nguyên tử; nếu nguyên tử mang điện thì vật chất tạo nên từ nguyên tử có thể cũng mang điện (dương hoặc âm). Giả sử như cái xe đạp mang điện âm mà gặp xe hơi mang điện dương thì cả hai dính chùm vào nhau, làm sao chạy bây giờ? ….vũ trụ làm sao tồn tại nếu chứa đựng toàn vật chất mang điện, chúng sẽ bị hút dính chặt vào nhau. Hoặc mình cũng biết, sấm chớp tạo ra khi các đám mây tích điện gặp nhau-nổ thấy sợ lắm …. Vậy tự nhiên rất kì diệu, khởi tạo nên mọi thứ từ nguyên tử-trung hòa điện và …khiến mọi vật cũng giống vậy.
      Câu hỏi của Việt rất hay vì tạo cảm hứng tưởng tượng. Hãy tiếp tục phát huy và suy nghĩ để biết yêu quý và bảo vệ thiên nhiên.

    1. Phản ứng ở hạt nhân chỉ xảy ra trong các lò phản ứng hạt nhân ở nhà máy điện, tàu ngầm năng lượng hạt nhân, viện nghiên cứu cao cấp, khi bom nguyên tử nổ, …nói chung là mình ít có cơ hội để thấy lắm!
      Mình chỉ thấy các phản ứng thực hiện trong phòng thí nghiệm hoặc ở nhà là đã can thiệp vào lớp vỏ nguyên tử đó – nhưng thường chỉ là lớp vỏ phía ngoài cùng (sau này học về phản ứng oxi hóa khử mình sẽ thấy).
      Ví dụ đốt Na trong khí Clo (2Na + Cl2 => 2NaCl) thì: nguyên tử Na (có 3 lớp e) sẽ mất đi 1e ở lớp thứ 3 ngoài cùng-tức mất lớp thứ 3 luôn. Phản ứng này sinh ra năng lượng (nhiệt và ánh sáng) khá mạnh.
      Ví dụ đốt than (C + O2 => CO2) đế nướng mực, nướng thịt, … cũng là phản ứng ở lớp vỏ nguyên tử.
      Câu hỏi chứng tỏ Thảo có đọc lý thuyết cẩn thận. Thanks.

  1. con chào thầy ạ! Con có ấn tượng là năng lượng của hạt nhân lại có thể lớn = năng lượng ánh sáng vì theo con biết thì năng lượng ánh sáng rất nhanh và khổng lồ.Con có thắc mắc là nếu năng lượng hạt nhân có thể lớn đến nguy hiểm như vậy thì trong những lần phản ứng hạt nhân làm sao để đảm bảo an toàn ạ? Và cũng như với khối lượng khổng lồ nguyên tử như vậy thì nó sẽ giúp được gì trong hóa học vậy ạ?

  2. Dạ thầy có thể cho con một số ví dụ về tai nạn do việc phá hủy hạt nhân nguyên tử để con có thể hiểu hơn về mức độ nguy hiểm của việc đó được không ạ?

  3. Tại sao nói rằng nguyên tử trung hoà về điện? Nếu một nguyên tử bị mất đi hoặc thêm vào electron thì tạo ra hiện tượng gì?

    1. Bản thân 1 NGUYÊN TỬ luôn TRUNG HÒA ĐIỆN (tức giá trị điện dương = giá trị điện âm do số p = số e).
      Còn tại sao số p = số e thì đây là việc của tạo hóa. Con người chỉ tìm tòi và khám phá ra được, rồi dùng kiến thức của mình để giải thích. Linh xem câu hỏi của Nhật Việt phía trên nha.
      Khi 1 nguyên tử mất đi e hoặc nhận thêm e thì nó không còn được gọi là nguyên tử nữa;
      *Nếu nguyên tử mất e, nó biến thành hạt mang điện dương-gọi là ION DƯƠNG.
      *Nếu nguyên tử nhận thêm e, nó biến thành hạt mang điện âm-gọi là ION ÂM.
      Phần này mình sẽ học ở các bài sau; khá khó đấy. Nhưng thật thú vị với câu hỏi của Phương Linh.
      Rất nhiều điều kì diệu đang chờ bạn khám phá. Thân!

  4. Thầy ơi, ở mục 1.2 có nói là trong 1 nguyên tử số p và e bằng nhau cùng bé hơn hoặc bằng số n, nhưng mà ở cái vd về 3 loại nguyên tử Hidro lại có 1 nguyên tử không có n, vậy thì có tính là số p và e lớn hơn số n không ạ?

    1. Lúc viết bài, T không nhìn ra ngoại lệ này. T đã chỉnh sửa bài viết. Rất cám ơn Thảo Nguyên.
      Câu hỏi chứng tỏ Nguyên rất chú ý bài học, không ngủ gật! Rất đáng khen và cám ơn lần nữa.

    1. *Cũng giống như T và các bạn – khác nhau về giá trị chiều cao, cân nặng, độ cận thị, … nhưng đều có cùng đơn vị đo chiều cao là m (hoặc cm), cân nặng là kg, …
      Vậy cho dù 1 nguyên tử có nhiều loại khác nhau (hay tất cả mọi nguyên tử) đều phải dùng chung đơn vị độ dài, đường kính, …
      *Vấn đề là; ví dụ H có 3 loại thì 3 nguyên tử H này có đường kính nguyên tử bằng nhau không?
      Các bạn xem lại số hạt p, e, n của mỗi loại sẽ thấy đặc điểm: 3 H này có cùng số hạt p = e = 1; chỉ khác nhau số n.
      Ở các bài sau sẽ biết thêm: n không mang điện | trong khi p có điện + ; e có điện – nên sẽ xuất hiện lực hút điện từ giữa các p và e.
      Ba nguyên tử H này có số p và số e như nhau, tức lực hút giữa p và e như nhau.
      Mà lực hút giữa p và e quyết định độ co giãn của lớp vỏ e; tức quyết định đường kính nguyên tử.
      Lực hút ở 3 H như nhau nên đường kính 3 H bằng nhau.
      *Câu hỏi rất hay nhưng khó quá! Giải thích và đọc để hiểu dễ bị stress.
      Rất cám ơn câu hỏi trên cả tuyệt vời của Hồng Anh.

    1. Khuê đang hỏi khi nhìn vào nguyên tử Th ở trên phải không?
      Mỗi nguyên tử có 1 số lượng e cụ thể và khác nhau. Tùy số lượng e mà số lớpsố e trên mỗi lớp khác nhau. Sau này học tiếp, mình sẽ biết được số e tối đa có trong 1 lớp. Với trình độ thế kỉ 21; khoa học xác nhận được các nguyên tử đã biết có tối đa 7 lớp (hiện nay nguyên tử mới nhất có khoảng 111 e phân bố trên 7 lớp), tương lai còn thêm thì phải chờ.
      Học tiếp thì mình sẽ viết được số e mỗi lớp khi đề cho 1 nguyên tử bất kỳ (giống như cách viết của Th); ví dụ hình trên, với Cacbon mình ghi là 2,4.
      Câu hỏi thể hiện sự trăn trở ưu tư về bài học! Đáng khen!

    1. Các nhà khoa học đã tìm ra rồi (họ dùng phương pháp và cách tiến hành thế nào, T cũng không biết; nhưng chắc chắn là ghê lắm!). Còn tuổi teen và T chỉ cần biết sử dụng thành quả các nhà khoa học đã tìm ra thôi. Mình sẽ học sau, nhưng nếu háo hức thì Huyền hãy đọc câu chuyện sau: ngày xưa …(bấm vào đây).
      Câu hỏi rất đầu tư. Cố gắng giữ phong độ nha. Thân!

  5. Hạt electron va chạm với các hạt khác hay va chạm với nhau có bị nhiễu xạ hay không ? Electron có khối lượng như thế nào so với các hạt khác ?

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

error: Content is protected !!