Nguyên tử là gì? một phân tử là gì? thành phần của một nguyên tử là gì? Sự khác biệt chính giữa nguyên tử và phân tử là gì? Cách tính khối lượng nguyên tử?
Mọi vật chất xung quanh chúng ta và bên ngoài vũ trụ đều được cấu tạo từ các nguyên tử và phân tử. Chính vì vậy, nguyên tử và phân tử được cho là một trong những nội dung quan trọng của chương trình Hóa học lớp 8 giúp bạn nắm rõ chúng. Vậy nguyên tử, phân tử là gì? Chúng có đặc điểm gì? Cấu trúc của nguyên tử và phân tử là gì?
1. Nguyên tử:
1.1. Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất chứa một hạt nhân trung tâm được bao quanh bởi một đám mây electron tích điện âm. Các nguyên tử rất nhỏ, với đường kính chỉ vài phần mười nanomet, giúp xác định cấu trúc của các nguyên tố.
Các nguyên tử tham gia tạo thành các trạng thái khác nhau của vật chất và chúng phụ thuộc vào một số yếu tố như khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất. Khi các yếu tố này thay đổi thành điều kiện giới hạn, quá trình chuyển pha của vật chất giữa các pha rắn, khí, lỏng và plasma sẽ xảy ra.
1.2. Thành phần của một nguyên tử:
Nguyên tử được tạo thành từ ba loại hạt: proton, electron và neutron. Trong đó, proton và neutron nằm ở tâm nguyên tử và chúng nặng hơn electron. Proton và neutron có trọng lượng xấp xỉ nhau khoảng 1800 electron.
Khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định rằng Proton mang điện tích dương, còn Neutron không mang điện tích.
– Proton: Proton là một hạt tích điện dương được tìm thấy trong hạt nhân của một nguyên tử. Nó được Ernest Rutherford phát hiện trong các thí nghiệm từ năm 1911 đến 1919. Số lượng proton giúp xác định nguyên tử này là nguyên tố gì, ví dụ nguyên tử carbon có 6 proton, nguyên tử hydro có 1 proton và nguyên tử oxy có 8 proton. Số lượng proton trong một nguyên tử được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố này.
– Nơtron: Nơtron là hạt không mang điện tích và được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử. Nhà hóa học người Mỹ WD Harkins đã dự đoán chính xác sự tồn tại của neutron vào năm 1920 (dưới dạng phức hợp proton-electron) và là người đầu tiên sử dụng từ “neutron” liên quan đến hạt nhân của nguyên tử. . Và khối lượng của neutron thường lớn hơn khối lượng của proton.
– Electron: Electron là hạt mang điện tích âm và sẽ bị hút bởi các proton mang điện tích dương. Electron có khối lượng xấp xỉ 1/1836 khối lượng của proton. Chúng được JJ Thomson và các cộng tác viên người Anh phát hiện vào năm 1897 rằng electron có hình dáng bên ngoài của một hạt cơ bản. Electron là cơ bản theo nhiều cách.
1.3. Khối lượng và kích thước của một nguyên tử:
Kích thước của nguyên tử: mỗi nguyên tử khoảng 10 . về kích thước-mườim = 0,1nm. Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử H có bán kính r = 0,053 nm. Nguyên tử khoảng 10 . đường kính-5 nm, trong khi đường kính của electron và proton là khoảng 10 .-số 8 nm.
– Khối lượng của nguyên tử: Để biểu thị khối lượng của nguyên tử, phân tử hay các hạt e, p, n, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u, u hay còn gọi là đvC.
xem thêm: Khối lượng của một nguyên tử là gì? Cách tính khối lượng nguyên tử?
Ta có: 1u = 1/12 khối lượng của nguyên tử đồng vị Cacbon 12. Nguyên tử này có khối lượng là 19,9265.10-27 Kilôgam.
2. Phân tử:
2.1. một phân tử là gì?
Phân tử là một nhóm trung hòa điện tích gồm nhiều hơn hai nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết hóa học. Các phân tử được phân biệt với các ion bởi sự thiếu điện tích của chúng.
Một phân tử có thể là một hạt nhân, bao gồm các nguyên tử của một nguyên tố hóa học, như với oxy, hoặc nó có thể là một hạt nhân, một hợp chất hóa học bao gồm nhiều hơn một nguyên tố, như với nước (H2O).
2.2. Đặc điểm của phân tử:
Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân tích điện dương được bao quanh bởi các electron tích điện âm. Khi các nguyên tử đến gần nhau, đám mây điện tử sẽ phản ứng với nhau và với hạt nhân. Nếu tương tác này làm cho tổng năng lượng của hệ giảm đi thì các nguyên tử sẽ liên kết với nhau để tạo thành phân tử.
2.3. Kích thước của phân tử:
Hầu hết các phân tử đều nhỏ đến mức chúng hầu như không thể nhìn thấy bằng mắt thường, mặc dù các phân tử của nhiều polyme có thể đạt kích thước vĩ mô, bao gồm các phân tử sinh học như DNA. Các phân tử đơn lẻ thường không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng các phân tử nhỏ và thậm chí cả đường viền của các nguyên tử riêng lẻ có thể được nhìn thấy dưới kính hiển vi. Một số phân tử lớn nhất là đại phân tử hoặc siêu phân tử.
Phân tử nhỏ nhất là hydro (H2) có độ dài trái phiếu là 0,74.
2.4. Khối lượng của phân tử:
Khối lượng phân tử là tổng khối lượng nguyên tử của các nguyên tử tạo nên nó. Khối lượng phân tử của các phân tử có kích thước nhỏ đến trung bình, được đo bằng phép đo khối phổ, xác định phép đo định lượng.
Số phân tử trong một mol là như nhau trong mọi chất, số này được gọi là hằng số Avogadro (6,022140857 × 10).23). Khối lượng phân tử có thể được xác định bằng phép đo khối phổ và bằng các công nghệ dựa trên nhiệt động lực học hoặc hiện tượng vận chuyển động học.
Khối lượng nguyên tử và phân tử thường được báo cáo bằng dalton được xác định tương ứng với khối lượng của đồng vị thứ mười haiC (cacbon 12).\
2.5. Liên kết phân tử:
Các phân tử được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion. Một số loại nguyên tố phi kim chỉ tồn tại ở dạng phân tử trong
– Mỗi cặp electron dùng chung tạo thành liên kết cộng hóa trị nên ta có liên kết đơn (trong H2), liên kết ba (trong phân tử N .3).
– Liên kết trong phân tử H2nữ giới3 do hai nguyên tử của cùng một nguyên tố (có độ âm điện bằng nhau) nên liên kết trong các phân tử đó là không phân cực. Nó là một liên kết cộng hóa trị không phân cực.
3. Sự khác biệt chính giữa nguyên tử và phân tử:
Nguyên tử là đơn vị nhỏ nhất của một nguyên tố có thể tồn tại độc lập hoặc không, trong khi phân tử là tập hợp các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết.
Nguyên tử có thể tồn tại hoặc không tồn tại ở trạng thái tự do. Phân tử sẽ ở trạng thái tự do.
– Nguyên tử gồm có proton, nơtron, electron nhưng phân tử gồm hai hay nhiều nguyên tử giống nhau hoặc khác nhau, kết hợp với nhau về mặt hóa học.
Các nguyên tử có dạng hình cầu, trong khi các phân tử có dạng tuyến tính, góc cạnh hoặc hình chữ nhật.
– Nguyên tử có hoạt tính cao, hiểu đơn giản là chúng tham gia vào các phản ứng hóa học mà không bị phân hủy thêm thành các đơn vị hạ nguyên tử. Tuy nhiên, điều này không áp dụng cho các nguyên tử khí hiếm. Ngược lại, các phân tử ít phản ứng hơn vì chúng không tham gia phản ứng hóa học.
– Các nguyên tử sở hữu một liên kết hạt nhân, vì nó đòi hỏi một lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân và electron. Ngược lại, một liên kết hóa học tồn tại giữa các nguyên tử của một phân tử, vì vậy nó bao gồm các liên kết đơn, đôi hoặc ba.
4. Cách tính khối lượng nguyên tử:
Để tính khối lượng thực của nguyên tử khối, ta có 3 bước:
Bước 1: 1 đơn vịC = 1.6605.10-27 kg = 1.6605.10-24 Kilôgam.
Bước 2: Tra bảng khối lượng nguyên tử hóa học của nguyên tố. Ví dụ nguyên tố A có nguyên tử khối là a, tức là A = a.
Bước 3: Khối lượng thực của A: mA= a . 0.166.10-23 = ? (g).
Ví dụ: Ví dụ bạn có 16g Oxy, có bao nhiêu nguyên tử Oxy trong 16g?
Dung dịch:
16g là khối lượng tính bằng gam tương ứng với số nguyên tử.
Áp dụng công thức tính khối lượng nguyên tử: Số nguyên tử = Khối lượng tính bằng gam / Khối lượng tính bằng gam của 1 nguyên tử.
=> Số nguyên tử trong 16g Oxy là: 16/(16,1.6605.10 .)-24) = 6.02.10-23.
1 mol Oxy sẽ có khối lượng là 16g = 16 (đvC) => 1 nguyên tử Oxy có khối lượng là 16.1,6605.10-24 (g).
Chuyên mục: Bạn cần biết
Nhớ để nguồn bài viết: Nguyên tử là gì? Phân tử là gì? Thành phần cấu tạo nguyên tử? của website thcstienhoa.edu.vn