Nguyên tử được cấu tạo từ những gì?

Bạn sẽ học được gì

• Kể tên các hạt trong nguyên tử và điện tích của chúng.
• Giải thích vai trò của hạt nhân và của electron.
• Đọc đúng một hình vẽ nguyên tử, kể cả phần không đúng tỷ lệ.

Cần biết trước

Không cần kiến thức chuyên môn; các thuật ngữ được giải thích ngay trong bài.

Hạt nhân gồm những gì?

Hạt nhân là lõi của mọi nguyên tử. Nó gồm proton mang điện dương và neutron trung hòa điện. Một lực gọi là lực mạnh giữ các hạt này lại với nhau. Đó là lực cơ bản mạnh nhất được biết.

Nhà vật lý Ernest Rutherford phát hiện ra hạt nhân vào năm 1911. Không phải hạt nhân nào cũng bền. Một số hạt nhân không ổn định và có thể phân rã phóng xạ.

Tên “hạt nhân” chỉ nói về một phần của nguyên tử. Nếu chỉ vẽ cụm hạt ở giữa rồi gọi đó là cả nguyên tử, ta đã bỏ sót electron.

Electron nằm ở đâu và có vai trò gì?

Electron mang điện âm và bao quanh hạt nhân. Số electron thường bằng số proton trong hạt nhân.

Tính chất hóa học của một chất được quyết định bởi các electron bao quanh hạt nhân. Vì vậy hiểu nguyên tử không dừng ở việc đếm các hạt trong hạt nhân.

Hình trong bài dùng một vùng bao quanh để gợi vị trí của electron. Các chấm chỉ giúp phân biệt thành phần. Chúng không phải ảnh chụp hay đường đi của từng electron.

Vì sao hình vẽ nguyên tử không đúng tỷ lệ?

Hạt nhân chiếm rất ít thể tích của nguyên tử, ít hơn nhiều so với 0,01%. Nhưng nó thường chứa hơn 99,9% khối lượng nguyên tử. Hạt nhân vừa rất nhỏ vừa rất nặng so với toàn nguyên tử.

Nếu vẽ đúng tỷ lệ, hạt nhân sẽ nhỏ đến mức khó nhìn thấy. Vì vậy hình vẽ phóng lớn nó lên để ta nhận ra các thành phần. Hãy đọc hình như một sơ đồ phân loại, không phải bản đồ kích thước.

Quy mô cũng khó hình dung ở chiều ngược lại. Một hạt cát thông thường chứa hơn 10 triệu nghìn tỷ hạt nhân, tức là nhiều gấp khoảng 100 lần số giây kể từ khi vũ trụ bắt đầu.

Ví dụ trong đời sống

Giả sử bạn giải thích nguyên tử cho một bạn nhỏ bằng một bức vẽ. Hãy chỉ vào cụm hạt ở giữa và nói đó là hạt nhân, gồm proton dương và neutron trung hòa. Chỉ vào vùng bao quanh và nói đó là nơi có electron âm.

Sau đó hỏi bạn ấy hai câu. Điều gì quyết định tính chất hóa học? Phần nào nặng nhất? Câu trả lời là electron cho câu đầu, hạt nhân cho câu sau. Nếu cả hai câu đều được trả lời đúng, bức vẽ đã làm được việc của nó.

Hiểu lầm thường gặp

Hạt nhân không phải cả nguyên tử. Nguyên tử gồm hạt nhân và các electron bao quanh.

Neutron không mang điện. Proton mang điện dương, còn electron mang điện âm.

Hình vẽ nguyên tử không cho biết kích thước thật. Nó phóng lớn hạt nhân để dễ nhìn.

Câu hỏi thường gặp

Điều gì giữ proton và neutron trong hạt nhân?

Lực mạnh, lực cơ bản mạnh nhất được biết, giữ các hạt trong hạt nhân lại với nhau.

Vì sao electron quan trọng với hóa học?

Tính chất hóa học của một chất do các electron bao quanh hạt nhân quyết định.

Hạt nhân chiếm bao nhiêu khối lượng nguyên tử?

Thường hơn 99,9%, dù thể tích của nó ít hơn nhiều so với 0,01% thể tích nguyên tử.

Tóm tắt

• Hạt nhân chứa proton dương và neutron trung hòa; electron âm bao quanh.
• Electron quyết định tính chất hóa học; hạt nhân chứa gần như toàn bộ khối lượng.
• Hình vẽ nguyên tử phóng lớn hạt nhân và không đúng tỷ lệ.