Mục tiêu[]
- Sự liên quan giữa số đơn vị điện tích hạt nhân với số proton và số electron.
- Số khối của hạt nhân được tính như thế nào?
- Khái niệm nguyên tố hóa học, đồng vị.
Hạt nhân nguyên tử[]
Sơ đồ hạt nhân nguyên tử
- 1. Điện tích hạt nhân
Hạt nhân gồm các hạt proton và nơtron. Nếu hạt nhân có Z proton, thì điện tích của hạt nhân bằng Z+ và số đơn vị điện tích hạt nhân bằng Z.
Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử. Vậy trong nguyên tử:
Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron.
Ví dụ: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử Oxi là 8, vậy nguyên tử Oxi có 8 proton và 8 electron.
- 2. Số khổi
Số khối của hạt nhân, kí hiệu là A, bằng tổng số proton (kí hiệu là Z) và tổng số nơtron (kí hiệu là N).
A = Z + N
Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử Natri có 11 proton và 12 nơtron. Vậy số khối của hạt nhân nguyên tử Natri là 23.
Nguyên tố hóa học[]
- 1. Định nghĩa
Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.
Như vậy, tất cả các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học đều có cùng số proton và cùng số electron.
Ví dụ: Tất cả các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân là 6 đều thuộc nguyên tố Cacbon. Các nguyên tử Cacbon đều có 6 proton và 6 electron.
Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hóa học giống nhau.
Cho đến nay, người ta đã biết 92 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên và khoảng 18 nguyên tố nhân tạo được tổng hợp trong các phòng thí nghiệm hạt nhân.
- 2. Số hiệu nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tử đó.
Số hiệu nguyên tử (kí hiệu là Z) cho biết:
- Số proton trong hạt nhân nguyên tử
- Số electron trong nguyên tử.
Nếu biết số khối (A) và só hiệu nguyên tử (Z), ta biết được số proton, số nơtron (N = A - Z) có trong hạt nhân nguyên tử và số electron của nguyên tử đó.
- 3. Kí hiệu nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử. Để kí hiệu nguyên tử, người ta thường ghi các chỉ số đặc trưng ở bên trái kí hiệu nguyên tố X với số khối A ở bên trên, số hiệu nguyên tử Z ở bên dưới.
Đồng vị[]
Các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học có thể có số khối khác nhau vì hạt nhân của các nguyên tử đó có cùng số proton nhưng có thể có số nơtron khác nhau.
Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.
Các đồng vị được xếp vào cùng một ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Ngoài khoảng 340 đồng vị tồn tại trong tự nhiên, người ta đã tổng hợp được hơn 2400 đồng vị nhân tạo. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.
Người ta phân biệt các đồng vị bền và không bền. Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử lớn hơn 82 (Z > 82) không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ. Các đồng vị, đặc biệt là đồng vị phóng xạ, được sử dụng nhiều trong đời sống, nghiên cứu y học,...