Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 13)

Cấu trúc nguyên tử

Mô hình nguyên tử mà Bohr và Rutherford mô tả là khá đơn giản, với một hạt nhân nguyên tử tại trung tâm, quay xung quanh là các electron trong quỹ đạo của chúng.

Hạt nhân là trung tâm của nguyên tử. Nó chứa phần lớn khối lượng của nguyên tử, và nó được làm bằng một hoặc nhiều ‘nucleon’, tên gọi ám chỉ proton hoặc neutron. Cả hai loại hạt này đều được cấu tạo bởi ba hạt nhỏ hơn gọi là quark. Proton mang điện tích dương, còn neutron trung hòa điện. Do bên trong một nguyên tử trung hòa điện tích là cân bằng, nên điện tích dương trên mỗi proton được triệt tiêu bởi điện tích âm của mỗi electron quay xung quanh nó.

Nguyên tố đơn giản nhất – hydrogen – thường có các nguyên tử bao gồm một proton độc thân cùng với một electron độc thân quay xung quanh. Hellium gồm hai proton và thường có hai neutron cùng với hai electron quay xung quanh. Ở đầu kia của bảng tuần hoàn, nguyên tố nặng nhất được biết có 118 proton, 118 electron và 176 neutron.

Những cấu trúc nguyên tử đơn giản

Những cấu trúc nguyên tử đơn giản

Lớp vỏ electron

Các electron cư trú xung quanh hạt nhân nguyên tử trong những ‘lớp vỏ’ dùng chung. Một lớp vỏ càng ở xa hạt nhân thì số lượng electron mà nó có thể chứa càng nhiều. Lớp vỏ thứ nhất gọi là ‘lớp vỏ K’ và nó không chứa quá hai electron. Lớp vỏ thứ hai, gọi là ‘lớp vỏ L’, có thể chứa 8 electron; ‘lớp vỏ M’ thứ ba chứa tới 18 electron; ‘lớp vỏ N’ thứ tư chứa 32 electron; và cứ thế. Một công thức đơn giản cho phép bạn tính ra tổng số electron mà một nguyên tử có thể chứa trong một lớp vỏ cho trước: 2(n2), trong đó n số thứ tự của lớp vỏ, còn được gọi là ‘số lượng tử chính’. Như vậy, tính tổng cộng đến lớp vỏ M thì nguyên tử có thể chứa 2 ´ (12 + 22 + 32) = 2 ´ (1 + 4 + 9) = 28 electron.

Khối lượng nguyên tử càng lớn, thì số lượng electron mà có nó càng nhiều, vì thế càng có nhiều lớp vỏ. Trong mọi nguyên tử, lớp vỏ ngoài cùng được gọi là ‘lớp hóa trị’. Vì nó tương tác trực tiếp với các nguyên tử khác, nên lớp vỏ này giúp xác định tính chất hóa học của nguyên tử.

Hình minh họa sự phân bố electron trong nguyên tử neodymium

Hình minh họa sự phân bố electron trong nguyên tử neodymium (số nguyên tử 60). Sự phức tạp của các mức năng lượng electron nằm ở chỗ 32 electron ngoài cùng của nó được phân bố qua các lớp vỏ N, O và P, chứ không tập trung hết ở lớp vỏ N.

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Thời gian là gì? (Phần 1)
15/11/2018
Trong phần này chúng ta tìm hiểu thời gian thuộc về cái bản chất (chưa biết) Chúng ta đã thấy những khái niệm cơ bản như
Lược sử các phương pháp đo thời gian (Phần 1)
15/11/2018
Bài của Helen Margollis đăng trên tạp chí Physics World, tháng 11/2018 Vào ngày 1 tháng Mười Một năm 2018, khi bài báo này được
Giải phẫu bóng đèn LED
14/11/2018
Ngay cả bóng đèn phổ biến cũng biểu hiện các bí ẩn khi chúng ta nhìn vào bên trong. Không giống các bóng đèn nóng sáng truyền
Tạm biệt Kepler, thiết bị săn hành tinh thành công nhất
14/11/2018
Bài của Daniel Cossins trên tạp chí New Scientist ngày 10/11/2018 Đã lâu rồi Kepler nhỉ, và cảm ơn vì mọi thế giới ngoại hành
21 bài học cho thế kỉ 21: Việc làm
14/11/2018
VIỆC LÀM Khi bạn trưởng thành, có thể bạn sẽ thất nghiệp Chúng ta chẳng biết thị trường lao động sẽ như thế nào vào
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 11)
09/11/2018
Đầu năm 1982, tôi có viết một bài báo đề xuất rằng những khác biệt này phát sinh từ những thăng giáng lượng tử trong
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 10)
09/11/2018
Thế nhưng nhiều nhà khoa học không hài lòng với việc vũ trụ có một khởi đầu, bởi dường như nó ẩn ý rằng vật lí học
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 9)
09/11/2018
Chương 2 Vũ trụ đã ra đời như thế nào? Hamlet từng nói, “Tôi có thể bị mắc kẹt trong một vỏ hạt, và tôi tự xem mình

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com