Nguyên tử là gì? Phân tử là gì? Cấu tạo, đặc điểm của nguyên tử – phân tử

Nguyên tử chính là đơn vị cơ bản của vật chất. Nó có kích thước rất nhỏ, được tạo thành từ hạt nhân, proton và electron. Không ít người nhầm lẫn giữa nguyên tử và phân tử. Để có thể phân biệt được hai loại này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về nguyên tử là gì, phân tử là gì qua những chia sẻ ngay sau đây nhé.

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là gì là nghi vấn của không ít người. Nó được biết đến trong nhiều lĩnh vực từ hóa học, vật lý,…

Khái niệm

Trong tiếng Anh, nguyên tử có nghĩa là Atoms. Nó là đơn vị cơ bản của vật chất. Theo Đại học Northwestern, mọi thứ trong vũ trụ ngoài năng lượng đều được tạo thành từ vật chất, do đó các nguyên tử tạo nên mọi thứ trong vũ trụ.

Minh họa 1 nguyên tử

Minh họa 1 nguyên tử

NRC định nghĩa nguyên tử là khối xây dựng cơ bản của vật chất. Bất cứ thứ gì có khối lượng – nói cách khác, bất cứ thứ gì chiếm không gian – đều được cấu tạo từ các nguyên tử.

Có thể hiểu nguyên tử là một hạt vật chất xác định duy nhất một nguyên tố hóa học. Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân trung tâm được bao quanh bởi một hoặc nhiều electron tích điện âm. Hạt nhân mang điện tích dương và chứa một hoặc nhiều hạt tương đối nặng gọi là proton và neutron.

Cấu tạo của nguyên tử là gì?

Nguyên tử gồm có ba loại hạt cơ bản là proton, electron và neutron. Trong đó:

  • Proton mang điện tích dương
  • Neutron không mang điện tích
  • Electron mang điện tích âm.

Nguyên tử gồm có 3 thành phần chính

Nguyên tử gồm có 3 thành phần chính

Neutron và proton có khối lượng xấp xỉ nhau còn khối lượng của electron không đáng kể.

Một nguyên tử chứa số proton và electron bằng nhau và do đó nguyên tử trung hòa về điện.

Tâm của nguyên tử gọi là hạt nhân. Hạt nhân có chứa neutron và proton tạo nên trọng lượng và điện tích dương cho nguyên tử. Các electron được sắp xếp theo quỹ đạo xung quanh hạt nhân nguyên tử.

Trọng lượng, kích thước của nguyên tử

Sau khi đã biết được nguyên tử là gì thì chúng ta hãy cùng tìm hiểu về kích thước cũng như trọng lượng. Thực tế thì kích thước của một nguyên tử cực kỳ nhỏ, nhỏ hơn rất nhiều so với trí tưởng tượng của chúng ta. Một lớp nguyên tử dày chỉ như một tờ giấy mỏng được hình thành khi cả triệu nguyên tử xếp chồng lên nhau. Không thể đo kích thước của một nguyên tử bị cô lập vì rất khó xác định vị trí của các electron xung quanh hạt nhân.

Khối lượng một số nguyên tử được thể hiện trong bảng tuần hoàn hóa học

Khối lượng một số nguyên tử được thể hiện trong bảng tuần hoàn hóa học

Trọng lượng nguyên tử có thể được coi là số lượng proton cộng với số lượng neutron. Bởi vì số lượng neutron trong một nguyên tử có thể khác nhau nên có thể có nhiều trọng lượng nguyên tử khác nhau đối với hầu hết các nguyên tố.

Lịch sử của nguyên tử là gì?

Theo CERN, Hội đồng Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu, các nguyên tử được tạo ra cách đây 13,7 tỷ năm trong vài phút đầu tiên sau vụ nổ Big Bang. Vũ trụ mới nguội đi và giãn nở, tạo điều kiện cho các electron và quark – những hạt nhỏ hơn tạo nên proton và neutron – hình thành. Một phần triệu giây sau, các quark tập hợp lại để tạo thành proton và neutron, chúng kết hợp lại để tạo thành hạt nhân nguyên tử.

Thuật ngữ Atom của nguyên tử xuất phát từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là không thể phân chia, bởi vì người ta từng cho rằng nguyên tử là những thứ nhỏ nhất trong vũ trụ và không thể phân chia được. Bây giờ chúng ta biết rằng các nguyên tử được tạo thành từ ba hạt được gọi là hạt hạ nguyên tử: proton, neutron và electron – bao gồm các hạt thậm chí còn nhỏ hơn, chẳng hạn như quark.

Mô tả vụ nổ Big Bang

Mô tả vụ nổ Big Bang

Phân tử là gì?

Nhiều người thường nhầm lẫn giữa phân tử và nguyên tử. Hãy cùng tìm hiểu về phân tử để có thể phân biệt được hai loại này với nhau nhé.

Khái niệm

Một phân tử được định nghĩa là đơn vị nhỏ nhất của hợp chất chứa các tính chất hóa học của hợp chất. Các phân tử được tạo thành từ các nhóm nguyên tử được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị được hình thành khi hai nguyên tử có chung một hoặc nhiều cặp electron.

Hiểu đơn giản, một phân tử được định nghĩa là hai hoặc nhiều nguyên tử của cùng một nguyên tố, nguyên tố khác nhau liên kết với nhau. Một phân tử có thể là đồng nhân (các nguyên tử của một nguyên tố hóa học) như  oxy(O2 ); hoặc nó có thể là dị hạt nhân (một hợp chất hóa học bao gồm nhiều hơn một nguyên tố) như nước (H2O).

Phân tử là sự liên kết từ 2 nguyên tử cùng hoặc khác loại trở lên

Phân tử là sự liên kết từ 2 nguyên tử cùng hoặc khác loại trở lên

Các phân tử có thể được biểu diễn bằng một công thức hóa học cho thấy các loại nguyên tử trong phân tử và sử dụng các chỉ số dưới, nó cho biết có bao nhiêu loại nguyên tử có mặt. Ví dụ như một phân tử C2H6 sẽ có 2 nguyên tử cacbon và 6 nguyên tử hidro.

Liên kết phân tử

Tỉ lệ về số lượng nguyên tử có thể liên kết với nhau để tạo thành phân tử là cố định. Chính đặc tính này đã giúp phân biệt các hợp chất hóa học với dung dịch cùng các hỗn hợp cơ học khác.

Một số phân tử được tạo thành từ một loại nguyên tố. Ví dụ, oxy tồn tại tự nhiên dưới dạng các phân tử chứa hai nguyên tử oxy (O). Chúng ta có thể biểu diễn điều này bằng công thức hóa học O2.

2 phân tử hidro liên kết với 1 phân tử oxy tạo ra nước (H2O)

2 phân tử hidro liên kết với 1 phân tử oxy tạo ra nước (H2O)

Một số phân tử được tạo thành từ các yếu tố khác nhau. Các chất được tạo thành từ hai hoặc nhiều nguyên tố khác nhau liên kết hóa học với nhau được gọi là hợp chất. Nước là một hợp chất tồn tại dưới dạng các phân tử nhỏ. Mỗi phân tử nước được tạo thành từ hai nguyên tử hydro (H) liên kết cộng hóa trị với một nguyên tử oxy (O). Công thức hóa học của nước chính là H2O.

Khối lượng của phân tử

Khối lượng phân tử của một phân tử chính là tổng khối lượng nguyên tử của những nguyên tử cấu thành nó. Nếu như khối lượng phân tử của một chất là M, thì M gram của chất đó được xác định bằng 1 mol.

Số lượng các phân tử trong một mol là như nhau trong tất cả các chất. Con số này chính là hằng số Avogadro (6.022140857 x 10^23).

Sự khác nhau giữa nguyên tử và phân tử

Sau khi đã biết nguyên tử là gì, phân tử là gì thì chúng ta hãy cùng tìm hiểu về sự khác nhau giữa hai loại này.

Nguyên tử và phân tử có sự khác nhau

Nguyên tử và phân tử có sự khác nhau

Đặc điểm so sánh

Nguyên tử

Phân tử

Khái niệm

Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ, được trung hòa về điện. Nó gồm hạt nhân mang điện tích dương cùng lớp vỏ tạo bởi một hoặc nhiều electron mang điện tích âm

Phân tử là hạt nhỏ nhất đại diện cho chất. Nó gồm một số nguyên tử liên kết với nhau, thể hiện được đầy đủ tính chất hóa học của chất.

Ví dụ

Nguyên tử oxi (O), nguyên tử cacbon (C).

Phân tử Oxy (O2), phân tử nước (H2O).

Hình dạng

Hình cầu rất bé.

Nhiều hình dáng.

Tính chất

Không thể phân đôi nguyên tử.

Các nguyên tố ở trong phân tử có thể tách rời cũng như kết hợp với nhau.

Sự tồn tại

Có thể tồn tại hoặc là không tồn tại ở trạng thái tự do.

Tồn tại ở trong trạng thái tự do.

Tầm nhìn

Không nhìn thấy được bằng mắt thường

Không thể nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng có thể nhìn thấy qua kính hiển vi.

Khả năng phản ứng

Phản ứng cao và có những ngoại lệ nhất định.

Ít phản ứng.

Liên kết

Liên kết hạt nhân

Liên kết cộng hóa trị hoặc là liên kết cộng ion.

Trên đây là những thông tin tổng hợp về nguyên tử là gì cũng như phân tử là gì. Hy vọng những chia sẻ trên đây có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về nguyên tử cũng như phân tử.

Bài viết liên quan

  • Những ưu điểm giúp tháp giải nhiệt Tashin trở thành sự lựa chọn hoàn hảo

    Lựa chọn tháp giải nhiệt phù hợp sẽ giúp các bạn tiết kiệm nhiều chi phí và có được hiệu quả sử dụng như mong đợi. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều thương hiệu sản xuất tháp giải nhiệt với công suất, kích cỡ và kiểu dáng đa dạng. Song trong số đó, nổi bật có dòng sản…

  • Ưu, nhược điểm của phương pháp khử trùng tháp giải nhiệt bằng tia cực tím UV

    Khử trùng tháp giải nhiệt bằng tia cực tím UV là phương pháp phổ biến và hiệu quả để ngăn chặn rêu, tảo, vi sinh vật phát triển trong tháp giải nhiệt. Vậy, ưu nhược điểm của phương pháp này là gì? Rêu, tảo sinh sôi trong tháp giải nhiệt là một trong những rắc rối lớn mà người dùng…

  • Sử dụng tháp giải nhiệt cho máy phát điện

    Tháp hạ nhiệt là thiết bị được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại, tiêu biểu là sản xuất nhựa, luyện thép, điện lạnh hay cáp điện. Và hiện nhiều doanh nghiệp có quy mô sản xuất lớn còn sử dụng tháp giải nhiệt cho máy phát điện để làm mát từ xa hiệu quả, giúp tiết kiệm…

  • Có nên chọn máy làm mát không khí nhà xưởng Nakami?

    Hệ thống làm mát bằng hơi nước đang được nhiều người ưa chuộng hiện nay. Chúng khá đa dạng với nhiều thương hiệu và mẫu mã khác nhau. Bài viết này sẽ đi giới thiệu tới khách hàng máy làm mát không khí nhà xưởng Nakami, là một trong những dòng cao cấp được sản xuất tại Việt Nam. Người…

  • Xử lý nước trong tháp giải nhiệt có tác dụng gì?

    Tháp hạ nhiệt là phương pháp giải nhiệt thường thấy cho các thiết bị trong sản xuất công nghiệp, trong các nhà máy điện, hay trong hệ thống điều hòa không khí… Để đảm bảo sự vận hành ổn định, phát huy hết công suất thì lượng nước trong tháp giải nhiệt có vai trò vô cùng quan trọng. Tháp…