Dđiện tích hạt nhân là gì

Điện tích hạt nhân là gì?

- Proton mang điện tích 1+, nếu hạt nhân có Z proton thì điện tích của hạt nhân bằng Z+ và số đơn vị điện tích hạt nhân bằng Z.

- Nguyên tử trung hoà về điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử. Vậy trong nguyên tử.

Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron

Tại sao nguyên tử luôn trung hòa về điện?

- Nguyên tử được cấu tạo bởi vỏ (các electron) mang điện tích âm và hạt nhân mang điện tích dương và nơron không mang điện tích.

- Ngoài ra điện tích của các electron và nơron có cùng trị số.

Sự liên quan giữa số đơn vị điện tích hạt nhân với số proton và số electron.
Số khối của hạt nhân được tính như thế nào?
Khái niệm nguyên tố hóa học, đồng vị.

Sơ đồ hạt nhân nguyên tử

Điện tích hạt nhân

Hạt nhân gồm các hạt proton và nơtron. Nếu hạt nhân có Z proton, thì điện tích của hạt nhân bằng Z+ và số đơn vị điện tích hạt nhân bằng Z.

Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton trong hạt nhân bằng số electron của nguyên tử. Vậy trong nguyên tử:

Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron.

Ví dụ: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử Oxi là 8, vậy nguyên tử Oxi có 8 proton và 8 electron.

Số khổi

Số khối của hạt nhân, kí hiệu là A, bằng tổng số proton (kí hiệu là Z) và tổng số nơtron (kí hiệu là N).

A = Z + N

Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử Natri có 11 proton và 12 nơtron. Vậy số khối của hạt nhân nguyên tử Natri là 23.

Sơ đồ hạt nhân nguyên tử của nguyên tố Hidro

Nguyên tố hóa học

1. Định nghĩa

Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

Như vậy, tất cả các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học đều có cùng số proton và cùng số electron.

Ví dụ: Tất cả các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân là 6 đều thuộc nguyên tố Cacbon. Các nguyên tử Cacbon đều có 6 proton và 6 electron.

Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hóa học giống nhau.

Cho đến nay, người ta đã biết 92 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên và khoảng 18 nguyên tố nhân tạo được tổng hợp trong các phòng thí nghiệm hạt nhân.

2. Số hiệu nguyên tử

Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tử đó.

Số hiệu nguyên tử (kí hiệu là Z) cho biết:

Số proton trong hạt nhân nguyên tử
Số electron trong nguyên tử.

Nếu biết số khối (A) và só hiệu nguyên tử (Z), ta biết được số proton, số nơtron (N = A - Z) có trong hạt nhân nguyên tử và số electron của nguyên tử đó.

3. Kí hiệu nguyên tử

Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử. Để kí hiệu nguyên tử, người ta thường ghi các chỉ số đặc trưng ở bên trái kí hiệu nguyên tố X với số khối A ở bên trên, số hiệu nguyên tử Z ở bên dưới.

Đồng vị

Các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học có thể có số khối khác nhau vì hạt nhân của các nguyên tử đó có cùng số proton nhưng có thể có số nơtron khác nhau.

Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.

Các đồng vị được xếp vào cùng một ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Ngoài khoảng 340 đồng vị tồn tại trong tự nhiên, người ta đã tổng hợp được hơn 2400 đồng vị nhân tạo. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau.

Người ta phân biệt các đồng vị bền và không bền. Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử lớn hơn 82 (Z > 82) không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ. Các đồng vị, đặc biệt là đồng vị phóng xạ, được sử dụng nhiều trong đời sống, nghiên cứu y học,...

Proton là các hạt hạ nguyên tử tích điện dương. Những proton này xác định điện tích hạt nhân của một nguyên tử. Các electron đang chuyển động liên tục xung quanh hạt nhân. Các con đường mà các electron đang di chuyển được gọi là vỏ electron. Các vỏ electron ngoài cùng có các electron có lực hút tối thiểu đến hạt nhân. Sức hút hạt nhân mà các điện tử này trải nghiệm phụ thuộc vào lực đẩy từ các electron lớp vỏ bên trong và điện tích hạt nhân. Điện tích ròng một trải nghiệm electron lớp vỏ ngoài được gọi là điện tích hạt nhân hiệu quả. Sự khác biệt chính giữa điện tích hạt nhân và điện tích hạt nhân hiệu quả là giá trị của điện tích hạt nhân hiệu quả luôn có giá trị thấp hơn điện tích hạt nhân.

Các khu vực chính được bảo hiểm

1. Phí hạt nhân là gì
- Định nghĩa, giải thích
2. Phí hạt nhân hiệu quả là gì
- Định nghĩa, giải thích, phương trình tính toán
3. Sự khác biệt giữa phí hạt nhân và phí hạt nhân hiệu quả là gì
- So sánh sự khác biệt chính

Các thuật ngữ chính: Nguyên tử, Điện tích hạt nhân hiệu quả, Electron, Vỏ điện tử, neutron, Điện tích hạt nhân, Proton, Hạt hạ nguyên tử, Điện tử hóa trị

Phí hạt nhân là gì

Điện tích hạt nhân là tổng điện tích của hạt nhân. Nó thực chất là một điện tích dương. Điều này là do hạt nhân của một nguyên tử bao gồm các proton và proton là các hạt hạ nguyên tử tích điện dương. Mỗi nguyên tử được cấu tạo từ ít nhất một proton trong hạt nhân. Do đó, điện tích hạt nhân luôn là điện tích dương.

Một hạt nhân bao gồm các proton và neutron (trừ đồng vị protium). Các proton tích điện dương và neutron là các hạt hạ nguyên tử tích điện trung tính. Một proton có điện tích +1. Số lượng proton tăng trên bảng tuần hoàn các nguyên tố. Do đó, điện tích hạt nhân cũng tăng theo.

Hình 1: Nguyên tử Deuterium bao gồm một proton và neutron trong hạt nhân của nó. Proton đơn này góp phần vào điện tích hạt nhân của Deuterium.

Điện tích hạt nhân là lý do chính cho sự hấp dẫn giữa hạt nhân và điện tử. Vì điện tích hạt nhân là dương, các electron tích điện âm bị hút vào hạt nhân do lực tĩnh điện. Số lượng proton và electron bằng nhau trong một nguyên tử trung tính. Nói cách khác, các điện tử trung hòa điện tích hạt nhân.

Hơn nữa, điện tích hạt nhân của một nguyên tố là một giá trị cố định. Điều này có nghĩa, mặc dù có các đồng vị trong một nguyên tố, điện tích hạt nhân của tất cả các đồng vị đó là như nhau vì các đồng vị có cùng số proton trong hạt nhân của chúng.

Phí hạt nhân hiệu quả là gì

Điện tích hạt nhân hiệu quả là điện tích ròng mà một điện tử trải nghiệm trong một nguyên tử có nhiều electron. Electron vỏ ngoài là các electron nằm xa hạt nhân nhất. Những electron này có sức hút ít nhất đối với hạt nhân do khoảng cách. Do đó, các electron lớp vỏ ngoài này có tác dụng tối thiểu từ hạt nhân. Các electron ở lớp vỏ ngoài cùng được gọi là các electron hóa trị.

Trong một nguyên tử có nhiều electron, có lực đẩy electron-electron ngoài lực hút electron-hạt nhân. Điện tích ròng trải qua bởi một điện tử hoặc điện tích hạt nhân hiệu dụng có thể được tính bằng phương trình sau.

Phương trình của phí hạt nhân hiệu quả

Z eff = Z - S

Trong đó, Z eff là điện tích hạt nhân hiệu quả,

Z là số nguyên tử (số proton trong hạt nhân)

S là số electron che chắn.

Hình 02: Phí hạt nhân hiệu quả

Các electron che chắn là các electron nằm ở giữa hạt nhân và các electron lớp vỏ ngoài. Phương trình trên cho thấy điện tích ròng thu được bằng cách trừ đi lực đẩy của các electron lớp vỏ bên trong khỏi lực hút của hạt nhân.

Sự khác biệt giữa phí hạt nhân và phí hạt nhân hiệu quả

Định nghĩa

Điện tích hạt nhân: Điện tích hạt nhân là tổng điện tích của hạt nhân.

Điện tích hạt nhân hiệu quả: Điện tích hạt nhân hiệu quả là điện tích ròng mà electron lớp vỏ ngoài gặp phải trong nguyên tử.

Điện tử

Điện tích hạt nhân: Điện tích hạt nhân không phụ thuộc vào điện tích của các electron trong nguyên tử.

Điện tích hạt nhân hiệu quả: Điện tích hạt nhân hiệu quả được tính toán dựa trên ảnh hưởng của các electron quỹ đạo bên trong và điện tích hạt nhân.

Proton

Điện tích hạt nhân: Điện tích hạt nhân chỉ phụ thuộc vào số lượng proton có trong hạt nhân.

Điện tích hạt nhân hiệu quả: Điện tích hạt nhân hiệu quả không chỉ phụ thuộc vào số lượng proton.

Giá trị

Điện tích hạt nhân: Giá trị của điện tích hạt nhân luôn là giá trị dương và cao hơn giá trị điện tích hạt nhân hiệu quả.

Điện tích hạt nhân hiệu quả: Điện tích hạt nhân hiệu quả có giá trị thấp hơn điện tích hạt nhân.

Phần kết luận

Điện tích hạt nhân và điện tích hạt nhân hiệu quả là hai giá trị khác nhau được tính liên quan đến các nguyên tử của các nguyên tố hóa học. Điện tích hạt nhân là tổng điện tích của hạt nhân. Điện tích hạt nhân hiệu quả là điện tích ròng mà một electron lớp vỏ ngoài cùng trải qua. Sự khác biệt chính giữa điện tích hạt nhân và điện tích hạt nhân hiệu quả là giá trị của điện tích hạt nhân hiệu quả luôn luôn có giá trị thấp hơn điện tích hạt nhân.

Dđiện tích hạt nhân là gì