Đoàn: STGT hóa học đại cương...

PHẦN I. CẤU TẠO CHẤT
Chương I. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

NGUYÊN TỬ VÀ QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ
1. Nguyên tử
- Nguyên tử là đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của nguyên tố hóa học, không thể chia nhỏ hơn nữa về mặt hóa học và trong các phản ứng hóa học thông thường, nguyên tử không thay đổi
- Cấu tạo nguyên tử : gồm 2 phần
+ Hạt nhân nguyên tử: tích điện dương (+). Hạt nhân nguyên tử chứa các hạt cơ bản là proton và neutron. Trong hạt nhân các proton và neutron liên kết với nhau bằng loại lực đặc biệt gọi là lực hạt nhân. Hạt nhân nguyên tử có kích thước khoảng 10-13cm, rất nhỏ so với kích thước của nguyên tử khoảng 10-8cm.
+ Các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân (số proton trong hạt nhân nguyên tử bằng nhau) được gọi là một nguyên tố hóa học. Khi số neutron trong các hạt nhân của cùng một nguyên tố hóa học khác nhau thì khối lượng nguyên tử của chúng sẽ khác nhau. Đó là hiện tượng đồng vị.
+ Lớp vỏ điện tử: được tạo bởi các electron mang điện tích âm (–) chuyển động xung quanh nguyên tử
+ Điện tích dương của nhân bằng số điện tích âm chuyển động quanh nhân ( nguyên tử trung hòa về điện.
- Các hạt căn bản của nguyên tử:
Tên
Ký hiệu
Khối lượng
Điện tích



(kg)
đvklnt
(C)
Tương đối
đ/v e

Điện tử
Proton
Neutron
e
p
n
9,1095.10-31
1,6726.10-27
1,6745.10-27
5,4858.10-4
1,007276
1,008665
–1,60219.10-19
+1,60219.10-19
0
– 1
+ 1
0

Đvklnt: Đơn vị khối lượng nguyên tử
2. Quang nguyên tử
Quang phổ nguyên tử tự do ở trạng thái khí hay hơi không liên tục mà gồm một số vạch xác định. Mỗi vạch ứng với một bước sóng xác định
Số vạch và cách sắp xếp vạch chỉ phụ thuộc vào bản chất khí hay hơi nguyên tử.
Ví dụ: phổ khí hydro trong vùng thấy được gồm 4 vạch
Phổ hơi kim loại Kali gồm 2 vạch đỏ, 1 vạch tím
Phổ hơi kim loại canxi gồm 1vạch đỏ, 1 vạch vàng, 1 vạch lục



SƠ LƯỢC VỀ CÁC THUYẾT CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
Thuyết cấu tạo nguyên tử của Thompson (1898): nguyên tử là một quả cầu đặc bao gồm các điện tích dương phân bố đồng đều trong toàn bộ thể tích nguyên tử, còn các điện tích âm dao động phân tán trong đó. Tổng điện tích dương bằng tổng điện tích âm.
Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford (1911):
Cấu tạo:
Hạt nhân: Mang điện tích dương, tập trung gần như toàn bộ khối lượng nguyên tử
Các electron: Quay tròn quanh nhân
Tổng điện tích âm của các electron = điện tích hạt nhân
Ưu điểm: Xác định được:
Dạng cơ bản của nguyên tử.
Kích thước nguyên tử, hạt nhân, điện tử.
Điện tích hạt nhân bằng tổng số electron.
Khuyết điểm: Không giải thích được:
Tính bền nguyên tử: theo điện động lực học, dưới tác dụng hút của hạt nhân, electron sẽ quay xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo xoắn ốc. Kết quả là electron sẽ bị rơi vào hạt nhân. Khi đó nguyên tử không thể tồn tại.
Quang phổ vạch của nguyên tử: khi electron tiến lại gần hạt nhân theo lực hút tĩnh điện, năng lượng của nó sẽ giảm dần ( nguyên tử phải có quang phổ liên tục.
Mẫu nguyên tử theo Bohr (1913): Là sự kết hợp của mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford và thuyết lượng tử ánh sáng của Plank.
Ba định đề của Bohr:
Định đề 1: electron quay quanh nhân trên những quỹ đạo bền hình tròn đồng tâm có bán kính xác định gọi là quỹ đạo lượng tử hay quỹ đạo Bohr.
Định đề 2: Khi electron quay trên quỹ đạo bền không phát ra hay thu vào năng lượng điện từ.
Định đề 3: Năng lượng sẽ được phát xạ hay hấp thu khi electron chuyển từ quỹ đạo bền này sang quỹ đạo bền khác
(E = Eđ – Ec = h(
Biểu tượng nguyên tử:





Mẫu nguyên tử Sommerfeld: (Bổ xung cho mẫu nguyên tử của Bohr)
Thêm qũy đạo elip và các số lượng tử n, ℓ,
Ưu điểm của mẫu nguyên tử theo Bohr – Sommerfeld :
Giải thích được tính bền vững của nguyên tử
Biểu tượng dễ hiểu, vẫn sử dụng đến bây giờ
Tính toán được
Bán kính quỹ đạo bền của electron
Năng lượng của electron trong nguyên tử