Bài 4. Cấu tạo vỏ nguyên tử

Thành phần nguyên tử
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
1. Electron
1.1. Sự tìm ra electron
Anôt
Catôt
Tấm kim loại tích điện làm thay đổi đường đi của chùm tia
15 kV
Màn huỳnh quang
Play
Sơ đồ thí nghiệm của Tom-xơn (J.J. Thomson) phát hiện ra tia âm cực năm 1897
Đặc tính của tia âm cực
Là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc lớn
Khi không có tác dụng của từ trường và điện trường, tia âm cực truyền thẳng
Khi đi vào giữa hai bản điện cực mang điện tích trái dấu, tia âm cực lệch về phía cực dương
KL: Những hạt tạo thành tia âm cực là electron
Thành phần nguyên tử
1.2. Khối lượng và điện tích của electron
Bằng thực nghiệm, người ta đã xác định được khối lượng và điện tích của electron:
Khối lượng: me = 9,1094.10-31 kg
Điện tích: qe = -1,602.10-19 C (culông)
Người ta chưa phát hiện được điện tích nào nhỏ hơn 1,602.10-19 C nên nó được dùng làm điện tích đơn vị, kí hiệu là e0. Do đó, điện tích của electron được kí hiệu là -e0 và qui ước bằng 1-
Thành phần nguyên tử
2. Sự tìm ra hạt nhân nguyên tử
Màn hình quang phổ
Khe hở
Lá vàng mỏng
Radi chứa trong hộp chì phóng ra tia ?
Play
Mô hình thí nghiệm khám phá ra hạt nhân nguyên tử của Rơ - dơ - pho năm 1911
3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
a) Sự tìm ra proton
Năm 1918, khi bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt ?, Rơ - dơ - pho đã quan sát thấy sự xuất hiện hạt nhân nguyên tử oxi và một loại hạt có khối lượng 1,6726.10-27 kg, mang một đơn vị điện tích riêng (kí hiệu là e0; quy ước bằng 1+). Đó chính là hạt proton, được kí hiệu bằng chữ p.
Hạt proton là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
b) Sự tìm ra nơtron
Năm 1932, Chat-uých (cộng tác viên của Rơ - dơ - pho) dùng hạt ? bắn phá hạt nhân nguyên tử beri đã quan sát thấy sự xuất hiện của một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉ khối lượng của proton, nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (kí hiệu, n).
Nơtron cũng là một thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử.
II. Kích thước và khối lượng của nguyên tử
1. Kích thước
Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử hiđro có bán kính khoảng 0,053 nm
Đường kính của hạt nhân nguyên tử vào khoảng 10-5 nm
Đường kính của nguyên tử lớn hơn đường kính của hạt nhân khoảng 10 000 lần
Đường kính của electron và của proton còn nhỏ hơn nhiều (khoảng 10-8 nm), electron chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng của nguyên tử.
2. Khối lượng
Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu: u (đvC).
1u = 1/12 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon -12.
1u = 1,6605.10-27 kg
1. Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử
Cấu tạo vỏ nguyên tử
Mô hình mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho, Bo và Zom-mơ-phen
2. Lớp electron và phân lớp electron
Cấu tạo vỏ nguyên tử
Lớp electron
Các electron trên cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau.
Xếp theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao, các lớp electron này được ghi bằng các số nguyên theo thứ tự n = 1, 2, 3, 4. với tên gọi: K, L, M, N,.
2. Lớp electron và phân lớp electron
Cấu tạo vỏ nguyên tử
Phân lớp electron
Mỗi lớp electron lại chia thành các phân lớp
Các electron trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.
Các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường s, p, d, f.
Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.
Lớp thứ nhất (lớp K, n=1) có một phân lớp, đó là phân lớp 1s
Lớp thứ hai (lớp L, n=2) có hai phân lớp, 2s và sp.
.
Các e ở phân lớp s được gọi là các electron s, phân lớp p gọi là electron p
3. Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp
Cấu tạo vỏ nguyên tử
Phân lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là phân lớp electron bão hoà.
Lớp thứ nhất (lớp K, n=1) có 1 phân lớp 1s, chứa tối đa 2e
Lớp thứ hai (lớp L, n=2) có 2 phân lớp 2s và 2p, chứa tối đa 8e
Lớp thứ ba (lớp M, n=3) có 3 phân lớp 3s, 3p và 3d, chứa tối đa 18e
3. Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp
Cấu tạo vỏ nguyên tử