Như chúng ta đã biết thì mọi vật thể trong tự nhiên cũng như nhân tạo đều được tạo bởi một chất này hay một chất khác. Vậy câu hỏi được đặt ra tiếp theo là các chất đó được tạo ra từ đâu? Đây là thắc mắc đã được đặt ra từ hàng nghìn năm và được các nhà khoa học giải đáp bằng một khái niệm “nguyên tử”. Cùng tìm hiểu chi tiết nguyên tử là gì trong bài viết dưới đây của chúng mình nhé.
Contents
Lịch sử nghiên cứu nguyên tử trong hóa học
Thực tế, khái niệm nguyên tử đã được đề cập cách hiện tại hàng nghìn năm. Lịch sử nghiên cứu về nguyên tử được chia thành nhiều giai đoạn, bao gồm: Thời cổ Hy Lạp, thế kỷ 18, thế kỷ thứ 19 và thời của Giáo sư vật lý Henri Becquerel, vợ chồng Marie Curie.
Thuyết nguyên tử (Atom) có nguồn gốc từ tiếng Hy lạp có tên là Atomos (bất khả phân). Theo đó thì vật chất bao gồm các hạt rời rạc. Lý thuyết nguyên tử là một trong nhiều cách giải thích về vật chất và không gian được dựa trên các dữ liệu thực nghiệm.
Một số cột mốc đáng chú ý của khoa học về nguyên tử:
1805: John Dalton là tên một nhà Hóa học, Vật lý học kiêm nhà Khí tượng học nổi tiếng người Anh. Ông là một trong những người tiên phong trong thuyết nguyên tử hiện đại đã sử dụng khái niệm về nguyên tử để giải thích lý do tại sao các nguyên tố luôn phản ứng theo những số tự nhiên nhỏ cũng như sẽ có những loại khí có thể hòa tan trong nước tốt hơn những loại khí khác.
Trong thuyết nguyên tử này, không có những thông tin về kích thước cụ thể của nguyên tử mà chỉ có thể được xác nhận qua cảm quan là “rất nhỏ”.
1827: Robert Brown – một nhà thực vật học nổi tiếng người Scotland đã sử dụng kính hiển để quan sát các hạt bụi đang trôi nổi trên mặt nước. Lúc này, ông đã nhận ra rằng chúng di chuyển theo hình zic – zắc.
1865: Johann Josef Loschmidt là nhà khoa học người Áo có bước tiến đột phá khi nghiên cứu về nguyên tử. Cụ thể, ông đã tìm ra được kích cỡ của phân tử trong không khí.
1905: Albert Einstein nhà vật lý học vĩ đại đã phân tích thành công khối lượng và kích thước nguyên tử cũng như xác nhận thuyết nguyên tử của John Dalton.
Nguyên tử là gì?
Thực tế tồn tại đến hàng chục triệu chất khác nhau nhưng lại chỉ có khoảng hơn 100 loại nguyên tử. Nguyên tử được hình dung như một quả cầu rất bé nhỏ, đường kính chỉ vào khoảng 0.00000001 cm.
Sách giáo khoa Hóa học lớp 8 định nghĩa về nguyên tử như sau:
“Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ có sự trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ được tạo bởi một hoặc nhiều electron mang điện tích âm”.
Electron có ký hiệu là e, mang điện tích âm nhỏ nhất và được quy ước bằng dấu âm (-).
Cấu tạo của nguyên tử là gì?
Dựa vào định nghĩa nguyên tử là gì ở trên chúng ta có thể nhận thấy nguyên tử được cấu tạo bởi 2 loại, bao gồm hạt nhân mang điện tích (+) và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích (-).
Xem thêm: [Mách bạn] Cách để không quên 7 hằng đẳng thức đáng nhớ
Một số khái niệm có liên quan đến nguyên tử
Để hiểu rõ bản chất nguyên tử là gì, ta cũng nên tìm hiểu một số khái niệm liên quan đến nguyên tử.
Bán kính nguyên tử là gì?
Bán kính nguyên tử một nguyên tố hóa học là kích thước nguyên tử của nguyên tố đó, thường là khoảng cách trung bình được tính từ tâm của hạt nhân nguyên tử đến ranh giới ngoài cùng của đám mây electron. Bởi vì ranh giới này không phải là một thực thể vật lý được xác định rõ ràng, nên có nhiều định nghĩa về bán kính nguyên tử. Ba định nghĩa phổ biến về bán kính nguyên tử là bán kính ion, bán kính Van der Waals, bán kính cộng hóa trị tương ứng với 3 loại liên kết hóa học.
Hạt nhân nguyên tử là gì?
Hạt nguyên tử là gì? Hạt nhân nguyên tử được tạo ra bởi proton và nơtron, nằm ở trung tâm của nguyên tử. Ký hiệu nguyên tử là gì? Proton ký hiệu là p và có điện tích như electron nhưng khác dấu (dấu dương +). Nơtron không mang điện với ký hiệu là n. Các nguyên tử cùng loại đều có proton trong hạt nhân.
Trong mỗi nguyên tử có bao nhiêu proton thì cũng có bấy nhiêu electron, số p = số e. Thực tế, proton và nơtron có cùng khối lượng còn electron thì có khối lượng rất nhỏ, chỉ vào khoảng 0.0005 lần proton. Vì vậy, các nhà khoa học coi như khối lượng hạt nhân chính là khối lượng của nguyên tử.
Lớp e trong nguyên tử
Trong mỗi nguyên tử electron luôn chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp với số electron nhất định. Nhờ electron mà nguyên tử mới có khả năng liên kết được với nhau.
Số hiệu nguyên tử là gì?
Mỗi phân tử đều có một số nguyên tử riêng của nó. Dựa vào số nguyên tử mà chúng ta có thể phân biệt một phần tử này với phần tử khác.
Số hiệu nguyên tử hay số nguyên tử là gì? Số hiệu nguyên tử chính là số lượng proton được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. Trong trường hợp nguyên tử đó không có điện tích, số lượng nguyên tử bằng số electron.
Nguyên tử khối
Nguyên tử khối là khối là khối lượng của nguyên tử tính bằng đơn vị cacbon. Mỗi nguyên tố lại có một nguyên tử khối riêng biệt. Chính bởi nguyên tử có khối lượng rất nhỏ, không tiện sử dụng cho nên các nhà khoa học đã quy ước lấy 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon làm đơn vị khối lượng nguyên tử (viết tắt là đvC).
Ion đa nguyên tử là gì?
Một ion đa nguyên tử hay còn được gọi là ion phân tử, là một nhóm hai nguyên tử trở lên liên kết cộng hóa trị với nhau, có thể được coi là một đơn vị duy nhất và có điện tích khác không, tức là nó không trung hòa về điện.
Ion đơn nguyên tử là gì?
Ion đơn nguyên tử là ion bao gồm một nguyên tử. Nếu một ion chứa nhiều hơn một nguyên tử, ngay cả khi chúng là của cùng một nguyên tố, được gọi là ion đa nguyên tử.
Phân biệt phân tử và nguyên tử
Trong quá trình tìm hiểu về nguyên tử, nhiều bạn nhầm lẫn nguyên tử và phân tử. Vậy có thể phân biệt 2 khái niệm này như thế nào? Các bạn có thể tham khảo sự khác biệt trong bảng dưới đây:
| Đặc điểm so sánh | Nguyên tử | Phân tử |
| Khái niệm | Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ được trung hòa về điện. Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích (+) và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron mang điện tích (-). | Phân tử là hại đại diện cho chất, bao gồm một số nguyên tử liên kết với nhau, thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất. |
| Ví dụ | Nguyên tử O, nguyên tử C | Phân tử Oxy (O2), phân tử nước (H2O) |
| Hình dạng | Luôn là hình cầu | Vô cùng nhiều hình dáng |
| Tính chất | Không thể chia đôi nguyên tử | Các nguyên tố trong phân tử có thể được tách rời và kết hợp với nhau. |
| Sự tồn tại | Có thể tồn tại hoặc không thể tồn tại ở trạng thái tự do | Tồn tại ở trong trạng thái tự do |
| Khả năng phản ứng | Phản ứng cao | Có ít phản ứng |
Trên đây là những chia sẻ để giúp các bạn hiểu hơn về nguyên tử là gì. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì về khái niệm này, các bạn hãy để lại bình luận bên dưới cho chúng mình nhé.
