Tại sao khối lượng hạt nhân nguyên tử được coi là khối lượng của nguyên tử? Cho 2 ví dụ cụ thể.
Quảng cáo
3 câu trả lời 75
VD:
1. Nguyên tử Hydro (H):
Nguyên tử Hydro thông thường có cấu tạo cực kỳ đơn giản: hạt nhân chỉ gồm 1 proton (không có neutron) và lớp vỏ có 1 electron.
Khối lượng của proton: 1,0073 amu
Khối lượng của electron: ≈ 0,00055 amu
Tổng khối lượng nguyên tử Hydro 1,00785 amu
Trong đó, khối lượng của hạt nhân (chính là khối lượng của 1 proton: 1,0073 amu) chiếm hơn 99,94% tổng khối lượng nguyên tử.
2. Nguyên tử Carbon (C):
Nguyên tử Carbon phổ biến nhất (Carbon-12) có cấu tạo gồm 6 proton, 6 neutron trong hạt nhân và 6 electron ở lớp vỏ.
Khối lượng tập trung chủ yếu ở 12 hạt (6 proton + 6 neutron), cho giá trị xấp xỉ là 12 amu.
Khối lượng của 6 electron vô cùng nhỏ bé, không làm thay đổi đáng kể con số 12 amu này. Vì vậy, khối lượng của nguyên tử Carbon-12 được quy ước chuẩn bằng đúng 12 amu, hoàn toàn đồng nhất với khối lượng của hạt nhân nguyên tử đó.
Vì khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng proton và neutron nên có thể coi khối lượng nguyên tử ≈ khối lượng hạt nhân.
Ví dụ:
Nguyên tử hiđro: hạt nhân có 1 proton → khối lượng nguyên tử ≈ 1 u.
Nguyên tử cacbon: hạt nhân có 6 proton + 6 neutron → khối lượng nguyên tử ≈ 12 u.
- Khối lượng của electron rất nhỏ, chỉ khoảng 1/1836 khối lượng của proton → gần như không đáng kể so với khối lượng hạt nhân.
- Khối lượng tổng cộng của các electron chỉ chiếm dưới 0,1% tổng khối lượng nguyên tử.
- Do đó, khối lượng nguyên tử tập trung hầu như toàn bộ ở hạt nhân → ta có thể lấy khối lượng hạt nhân làm khối lượng của nguyên tử.
| Hạt | Khối lượng (u) |
|---|---|
| Proton | ≈ 1,00728 u |
| Nơtron | ≈ 1,00867 u |
| Electron | ≈ 0,00055 u |
- Thành phần: 1 proton trong hạt nhân + 1 electron ở vỏ, không có nơtron.
- Khối lượng hạt nhân ≈ 1,00728 u
- Khối lượng electron ≈ 0,00055 u
- Tổng khối lượng nguyên tử ≈ 1,00783 u → Nếu bỏ electron, khối lượng lấy bằng khối lượng hạt nhân: ≈ 1,007 u → sai số cực nhỏ, không đáng kể.
- Thành phần hạt nhân: 6 proton + 6 nơtron
- Khối lượng hạt nhân = 6 × 1,00728 + 6 × 1,00867 ≈ 12 u
- Vỏ có 6 electron, tổng khối lượng = 6 × 0,00055 ≈ 0,0033 u
- Tổng khối lượng nguyên tử ≈ 12,0033 u → Khi lấy khối lượng hạt nhân = 12 u làm khối lượng nguyên tử, sai số chỉ khoảng 0,027% → hoàn toàn có thể chấp nhận trong tính toán.
Khối lượng hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử vì khối lượng của các electron ở vỏ quá nhỏ, không đáng kể so với tổng khối lượng của proton và nơtron trong hạt nhân.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
6249
-
4128
