Trả lời nhanh
Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của chất và trung hòa về điện (không mang điện). Lý do: trong nguyên tử, tổng điện tích dương của các proton ở hạt nhân bằng tổng điện tích âm của các electron ở lớp vỏ, nên hai loại điện tích triệt tiêu nhau. Ngoài ra, nguyên tử còn không bị chia nhỏ hơn trong phản ứng hóa học.
Đề bài và cách hiểu câu điền khuyết
Câu này thường xuất hiện dưới dạng điền khuyết hoặc trắc nghiệm ở đầu chương “Nguyên tử” của Hóa học 8: “Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của chất và …”. Vì không có phương án cố định, em hãy nhớ hai cách hoàn thành đúng nhất:
- … trung hòa về điện (cách điền phổ biến nhất, ứng với các phương án kiểu “không mang điện”).
- … không bị chia nhỏ hơn trong phản ứng hóa học (nếu đề hỏi về sự biến đổi của nguyên tử khi phản ứng).
Các cách điền “mang điện tích dương” hay “mang điện tích âm” đều sai, vì như phần dưới sẽ cho thấy, nguyên tử có cả hai loại điện tích với độ lớn bằng nhau.
Vì sao nguyên tử trung hòa về điện?
Nguyên tử gồm hai phần:
| Thành phần | Vị trí | Điện tích | Khối lượng (gần đúng) |
|---|---|---|---|
| Proton (p) | Hạt nhân | +1 | 1 amu |
| Neutron (n) | Hạt nhân | 0 | 1 amu |
| Electron (e) | Lớp vỏ | −1 | khoảng 1/1840 amu |
Trong mọi nguyên tử, số proton = số electron. Vậy điện tích dương ở hạt nhân bị cân bằng hoàn toàn bởi điện tích âm ở vỏ, và nguyên tử không mang điện. Neutron không mang điện nên không ảnh hưởng đến kết luận này.
Mẹo nhớ: “p và e bằng nhau, n thì tùy”. Số neutron có thể khác số proton, còn số electron luôn bằng số proton ở nguyên tử trung hòa.
Vì sao nói nguyên tử là “phần tử nhỏ nhất”?
Cách nói này chỉ đúng trong phạm vi hóa học ở lớp 8: trong phản ứng hóa học, các nguyên tử được giữ nguyên, chỉ liên kết lại theo cách khác. Vì thế nguyên tử là hạt nhỏ nhất mà phản ứng hóa học “nhìn thấy”.
Ví dụ: 2H2 + O2 → 2H2O (đốt hiđro trong oxi, có ngọn lửa xanh nhạt, thành ống nghiệm có hơi nước). Trước và sau phản ứng đều có 4 nguyên tử H và 2 nguyên tử O, chỉ cách liên kết là thay đổi.
Tuy nhiên, về mặt vật lý, nguyên tử vẫn còn chia nhỏ được thành proton, neutron, electron. Vì vậy câu “nhỏ nhất” cần hiểu là “nhỏ nhất khi xét phản ứng hóa học”.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm nguyên tử với phân tử. Với chất như nước, hạt nhỏ nhất còn giữ tính chất của chất là phân tử H2O, không phải nguyên tử H hay O.
- Cho rằng hạt nhân là cả nguyên tử. Hạt nhân rất nhỏ (cỡ 10−14 m) so với kích thước nguyên tử (cỡ 10−10 m), phần lớn nguyên tử là khoảng trống mà electron chuyển động.
- Tưởng nguyên tử “mất” electron vẫn trung hòa. Khi mất hoặc nhận electron, nguyên tử trở thành ion, lúc này mới mang điện.
- Quên khối lượng nằm ở hạt nhân. Khối lượng electron quá nhỏ nên khối lượng nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân.
Luyện tập
Bài 1. Nguyên tử X có 17 proton. Hỏi X có bao nhiêu electron và điện tích hạt nhân là bao nhiêu?
Đáp án: Nguyên tử trung hòa nên số e = số p = 17. Điện tích hạt nhân là +17.
Bài 2. Một nguyên tử có tổng cộng 21 hạt (p, n, e), trong đó có 7 hạt neutron. Tìm số proton và cho biết nguyên tố đó là gì.
Đáp án: Số hạt mang điện = 21 − 7 = 14. Vì p = e nên p = 14 : 2 = 7. Nguyên tố có 7 proton là nitơ (N). Kiểm tra: 7 + 7 + 7 = 21.
Bài 3. Nguyên tử natri có điện tích hạt nhân +11. Khi mất 1 electron thì thành hạt gì, mang điện tích bao nhiêu?
Đáp án: Ban đầu có 11 e. Mất 1 e còn 10 e, còn 11 proton, nên tổng điện tích là +1. Đó là ion Na+, không còn là nguyên tử trung hòa.
Tóm tắt cần nhớ
- Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ, trung hòa về điện.
- Cấu tạo: hạt nhân (p, n) và vỏ electron.
- Số p = số e, nên điện tích dương và âm cân bằng.
- Trong phản ứng hóa học, nguyên tử được bảo toàn, chỉ liên kết thay đổi.
Câu hỏi thường gặp
Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của chất và gì?
Điền “trung hòa về điện”, tức là không mang điện, vì số proton mang điện dương bằng số electron mang điện âm. Nếu đề hỏi về phản ứng hóa học thì có thể điền “không bị chia nhỏ hơn trong phản ứng hóa học”.
Hạt nào trong nguyên tử không mang điện?
Neutron không mang điện. Proton mang điện tích dương (+1) và electron mang điện tích âm (−1).
Nguyên tử có thật sự là hạt nhỏ nhất không?
Không hoàn toàn. Nguyên tử còn chia được thành proton, neutron và electron. Ở lớp 8, người ta nói “nhỏ nhất” vì trong phản ứng hóa học, nguyên tử được giữ nguyên.
Khi nào nguyên tử mang điện?
Khi nguyên tử mất hoặc nhận electron, số electron khác số proton và nó trở thành ion mang điện, như Na⁺ hay Cl⁻.