Bài 1: THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
Từ thời cổ Hy Lạp, các nhà triết học theo trường phái Đê-mô-crít (Democritus) cho rằng các chất đều cấu tạo từ những phần tử rất nhỏ gọi là “atomos”, nghĩa là không thể phân chia được, đó là phân tử.
Vậy nguyên tử có thành phần cấu tạo như thế nào ?
Nguyên tử có kích thước và khối lượng bao nhiêu ?
Thành phần cấu tạo nguyên tử
Sự tìm ra electron
Năm 1897, Tôm-xơn (J.J.Thomson), nhà bác học Anh, khi nghiên cứu ra hiện tượng phóng điện trong khí loãng đã phát hiện ra tia âm cực mà bản chất là chùm các hạt nhỏ bé mang điện tích âm gọi là electron.
Tôm-xơn cho phóng điện với hiệu điện thế là 15.000 vôn qua hai điện cực gắn vào đầu của một ống kính đã rút gần hết không khí ( áp suất chỉ còn 0,001 mmHg) thì thấy màn huỳnh quang trong ống thủy tinh phát sáng. Màn huỳnh quang phát sáng do sự xuất hiện các tia không nhìn thấy được đi từ cực âm sang cực dương. Tia này gọi là tia âm cực, tia âm cực bị lệch về phía cực dương khi đặt ống thủy tinh trong một điện trường. Tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm và mỗi hạt đều có khối lượng được gọi là các electron và ký hiệu là e. (hình 1.1 và 1.2)
Sự khám phá ra hạt nhân nguyên tử
Từ các thực nghiệm trên chúng ta thấy trong nguyên tử có các hạt nhỏ bé: electron, proton là các hạt mang điện tích trái dấu, nơtron là hạt không mang điện tích.
Năm 1911, Rơ-dơ-pho và các cộng sự đã cho các hạt α bắn phá một lá vàng mỏng và dùng màn huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đi của hạt α. quả thí nghiệm cho thấy hầu hết các hạt α đều xuyên thẳng qua lá vàng, nhưng có một số rất ít đi lệch hướng ban đầu hoặc bị bật lại phía sau khi gặp lá vàng. (hình 1.3)
Điều này chỉ có thể được giải thích là nguyên tử có cấu tạo rỗng, các electron chuyển động tạo ra vỏ electron bao quanh một hạt mang điện tích dương và có kích thước nhỏ bé so với kích thước của nguyên tử, nằm ở tâm nguyên tử. Đó là hạt nhân nguyên tử.
Sự tìm ra proton
Năm 1919, Rơ-dơ-pho (Rutherford) phát hiện ra một loại hạt mang điện tích dương gọi là proton, đó chính là ion đương H+, ký hiệu bằng chữ p:
H -----> H+ + e
- Các hạt electron (e) và proton (p) có trong thành phần của mọi nguyên tử.
4. Sự tìm ra nơtron
Năm 1932, Chat-vích (Chatwick) cộng tác viên của Rơ-dơ-pho dùng hạt α bắn phá một tấm kim loại beri mỏng đã phát hiện ra một loại hạt mới có khối lượng xấp xỉ khối lượng của proton, nhưng không mang điện, được gọi là hạt nơtron (kí hiệu bằng chữ n). Hạt nhân nguyên tử của mọi nguyên tố đều có các hạt proton và nơtron trừ nguyên tử Hydrô có 1 proton.
Kết luận: thành phần cấu tạo nguyên tử gồm:
Hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử gồm các hạt proton và nơtron.
Vỏ electron gồm các electron chuyển động xung quanh hạt nhân.
Các đặc tính như điện tích, khối lượng, kích thước của nguyên tử được ghi trong bảng 1.1. Điện tích của electron qe =-1,602.10-19C và của proton qp = 1,602.10-19C là điện tích nhỏ nhất thường được lấy làm đơn vị điện tích nguyên tố kí hiệu là e0. Do đó điện tích của electron được kí hiệu là –e0 hay 1-, điện tích của proton là e0 hay 1+.
Qua bảng 1.1 ta thấy khối lượng của proton hoặc nơtron lớn hơn khối lượng của electron khoảng 1836 lần, do đó có thể kết luận khối lượng của nguyên tử tập trung ở hầu hết hạt nhân, khối lượng của các electron không đánh kể.

Bảng 1.1: Đặc tính của các hạt cấu tạo nên nguyên tử
Đặc tính hạt
Vỏ electron của nguyên tử
Hạt nhân


electron (e)
proton (p)
nơtron (n)

Điện tích q
qe =-1,602.10-19C
qp = 1,602.10-19C
qn = 0

Khối lượng m
me = 9,1095.10-31kg
mp = 1,6726.10-27kg
mn = 1,6748.10-27kg






Đơn vị khối lượng và kích thước của nguyên tử
Đơn vị khối lượng nguyên tử
Để biểu thị khối lượng nguyên tử của nguyên tố người ta lấy 1/