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


Lỗ đen thật ra có thể là lỗ sâu đục đang va chạm
14/07/2018
Khi hai lỗ sâu đục va chạm nhau, chúng tạo ra những gợn lăn tăn trong không-thời gian lan tỏa ra mọi phía. Theo một nghiên cứu
Phải chăng các nhà thiên văn đã tìm thấy khối lượng mất tích của vũ trụ?
10/07/2018
Vào thập niên 1960, các nhà thiên văn bắt đầu để ý thấy Vũ trụ dường như thiếu mất một phần khối lượng. Giữa các quan
Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?
22/06/2018
Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 14)
22/06/2018
Các số lượng tử Số lượng tử chính mô tả mức năng lượng của các lớp vỏ electron không phải là cách duy nhất để chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 13)
21/06/2018
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,
Các va chạm hạt bên trong LHC trông như thế nào?
20/06/2018
Nếu hai proton va chạm ở tốc độ bằng 99,9999991% tốc độ ánh sáng thì chúng có tạo ra âm thanh hay không? Máy Va chạm Hadron
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 3)
18/06/2018
Trái Đất quay tròn xung quanh Mặt Trời theo một vòng trònMô hình nhật tâm sơ khai Là nhà thiên văn học và nhà toán học xứ
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 2)
18/06/2018
Rõ ràng Trái Đất không chuyển độngMô hình địa tâm Là một trong những nhà triết học có sức ảnh hưởng nhất ở phương

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