Điện tích hạt nhân do hạt nào quyết định? Giải thích

Trả lời nhanh

Điện tích của hạt nhân nguyên tử do số hạt proton quyết định. Hạt nhân gồm proton (mang điện +1) và neutron (không mang điện), nên điện tích hạt nhân chỉ đến từ proton. Nếu hạt nhân có Z proton thì điện tích hạt nhân là +Z (tính theo đơn vị điện tích nguyên tố e), và Z chính là số hiệu nguyên tử.

Vì sao là proton mà không phải hạt khác?

Nguyên tử gồm hạt nhân ở tâm và lớp vỏ electron. Hạt nhân được tạo bởi hai loại hạt là proton và neutron. Ta so sánh điện tích của các hạt như sau:

Hạt	Vị trí	Điện tích	Có góp vào điện tích hạt nhân?
Proton (p)	Hạt nhân	+1 (khoảng +1,602.10^-19 C)	Có, là nguồn duy nhất
Neutron (n)	Hạt nhân	0	Không
Electron (e)	Lớp vỏ	-1	Không, vì không nằm trong hạt nhân

Neutron trung hoà về điện nên thêm hay bớt neutron không làm đổi điện tích hạt nhân. Electron ở ngoài hạt nhân nên cũng không tham gia vào điện tích của nó. Vậy chỉ còn proton.

Các đại lượng bằng nhau cần nhớ

Gọi Z là số proton. Với nguyên tử trung hoà, ta có chuỗi liên hệ:

Điện tích hạt nhân = +Z = số proton = số hiệu nguyên tử = số thứ tự ô nguyên tố = số electron của nguyên tử.

Số khối A = Z + N (N là số neutron), không dùng để xác định điện tích hạt nhân.
Mỗi nguyên tố hoá học được xác định bởi Z: các nguyên tử có cùng Z thuộc cùng một nguyên tố.

Ví dụ minh hoạ

Nguyên tử natri (Na) có Z = 11 nên hạt nhân mang điện +11 và vỏ có 11 electron.
Hai đồng vị ³⁵Cl và ³⁷Cl đều có Z = 17, hạt nhân đều mang điện +17. Chúng chỉ khác nhau số neutron (18 và 20).
Ion Na⁺ mất 1 electron nhưng hạt nhân vẫn là +11. Số electron lúc này là 10. Muốn đổi điện tích hạt nhân phải có phản ứng hạt nhân, không phải phản ứng hoá học.

Lỗi sai thường gặp

Nhầm với số khối. Số khối gồm cả neutron nên không cho biết điện tích hạt nhân.
Cho rằng electron quyết định. Electron quyết định tính chất hoá học và điện tích của ion, không phải điện tích hạt nhân.
Nhầm “điện tích hạt nhân” với “điện tích nguyên tử”. Nguyên tử trung hoà có tổng điện tích bằng 0, còn hạt nhân luôn mang điện dương.
Dùng số electron của ion để suy ra Z. Với ion, Z không bằng số electron. Ví dụ S^2- có 18 electron nhưng Z = 16.

Mẹo nhớ: hạt nhân có “p dương, n trung hoà”, nên điện tích hạt nhân chỉ đếm số p.

Bài luyện tập

Bài 1. Hạt nhân của nguyên tử X có điện tích +26. Cho biết số proton và số electron của nguyên tử X.

Đáp án: Điện tích hạt nhân +26 nên Z = 26, tức có 26 proton. Nguyên tử trung hoà nên có 26 electron (X là sắt).

Bài 2. Ion S^2- có Z = 16. Tìm điện tích hạt nhân và số electron của ion.

Đáp án: Điện tích hạt nhân là +16. Ion nhận thêm 2 electron nên có 16 + 2 = 18 electron.

Bài 3. Nguyên tử Y có tổng số hạt p, n, e là 40. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Tìm điện tích hạt nhân của Y.

Đáp án: Gọi số p = số e = Z, số n = N. Ta có 2Z + N = 40 và 2Z – N = 12. Cộng hai vế được 4Z = 52, suy ra Z = 13 và N = 14. Điện tích hạt nhân của Y là +13 (Y là nhôm, số khối 27).

Tóm tắt

Điện tích hạt nhân chỉ phụ thuộc vào số proton Z. Neutron không mang điện, electron nằm ngoài hạt nhân. Khi gặp bài tập, hãy tìm Z trước, vì từ Z ta xác định được nguyên tố và điện tích hạt nhân.

Câu hỏi thường gặp

Điện tích hạt nhân bằng bao nhiêu?

Bằng +Z, trong đó Z là số proton trong hạt nhân, tính theo đơn vị điện tích nguyên tố e. Ví dụ hạt nhân có 8 proton thì điện tích là +8.

Neutron có ảnh hưởng đến điện tích hạt nhân không?

Không. Neutron không mang điện nên chỉ làm thay đổi số khối và tạo ra các đồng vị, không làm đổi điện tích hạt nhân.

Điện tích hạt nhân có bằng số electron không?

Về giá trị, điện tích hạt nhân +Z bằng số electron chỉ khi nguyên tử trung hoà. Với ion thì số electron khác Z.

Số hiệu nguyên tử và điện tích hạt nhân liên hệ thế nào?

Số hiệu nguyên tử bằng số proton Z, đồng thời bằng giá trị điện tích hạt nhân (+Z) và số thứ tự ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.