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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Martin Ryle: Nhà tương lai học năng lượng (Phần 1)
21/09/2018
Sinh vào tháng 9 cách nay 100 năm, Martin Ryle không chỉ là một nhà thiên văn học giành giải Nobel. Alan Cottey đưa ra một cái nhìn
Không gian là gì? (Phần 4)
20/09/2018
Hình dạng của không gian Độ cong không gian không phải thứ duy nhất chúng ta nghi vấn sâu sắc khi nghĩ tới bản chất của không
Không gian là gì? (Phần 3)
14/09/2018
Chuyện nghe khó tin quá. Bạn chắc chứ? Thật là khùng điên khi nghe nói không gian là một thứ gì đó chứ không phải khoảng
Không gian là gì? (Phần 2)
08/09/2018
Quan niệm nào là đúng? Quan niệm nào về không gian trong số này là đúng? Phải chăng không gian tựa như một khoảng trống vô
Không gian là gì? (Phần 1)
06/09/2018
Không gian là gì?Và vì sao nó chiếm nhiều chỗ như thế? Mấy chương đầu quyển sách này đã bàn về những bí ẩn của vật
Hằng số hấp dẫn G vẫn tiếp tục bí ẩn
02/09/2018
Hai phép đo khác nhau và cực kì chính xác về hằng số hấp dẫn G vừa thu được những giá trị khác nhau đáng kể. Hai thí
Lỗ đen ra đời như thế nào?
29/08/2018
Các lỗ đen vốn có sức thu hút đặc biệt. Có lẽ bởi vì chúng là những con quái vật vô hình ẩn náu trong không gian thi thoảng
Cơn ác mộng (Albert Einstein)
23/08/2018
CƠN ÁC MỘNG ALBERT EINSTEIN Nguyễn Xuân Xanh giới thiệu Mục đích của giáo dục không phải sản xuất ra các thợ may

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