Nguyên tử trung hòa có số proton bằng số electron
Mỗi proton mang điện tích +1, mỗi electron mang điện tích −1; neutron không mang điện. Nguyên tử **trung hòa về điện**, nghĩa là tổng điện tích bằng 0. Vì vậy, số proton bằng số electron.
Số đơn vị điện tích hạt nhân, kí hiệu **Z**, bằng số proton trong hạt nhân. Ví dụ, hạt nhân có 8 proton thì Z = 8 và mang 8 đơn vị điện tích dương. Nguyên tử trung hòa tương ứng có 8 electron.
Neutron không tham gia cân bằng điện tích này. Không suy từ trung hòa điện ra số neutron phải bằng số proton.
Bài luyện
Một nguyên tử trung hòa có 8 proton và 9 neutron. Số electron là bao nhiêu?
9 là số neutron; neutron không mang điện.
Trung hòa điện nên số electron bằng 8 proton.
17 là tổng proton và neutron trong hạt nhân, không phải số electron.
Hiệu 9 − 8 không cho số electron của nguyên tử trung hòa.
Lời giải
Trong nguyên tử trung hòa, số electron bằng số proton. Hạt nhân có 8 proton nên vỏ có 8 electron; 9 neutron không làm thay đổi cân bằng điện tích. Đáp án B.
Đọc thông tin từ số proton
Hạt nhân một nguyên tử có 11 proton. Khi đó Z = 11 và hạt nhân mang 11 đơn vị điện tích dương. Nguyên tử trung hòa có 11 electron, mang tổng 11 đơn vị điện tích âm ở vỏ.
Hai phần cân bằng nên toàn nguyên tử trung hòa. Hạt nhân vẫn dương; không vì toàn nguyên tử trung hòa mà kết luận hạt nhân không mang điện.
Bài luyện
Hạt nhân có 11 proton. Nhận xét nào đúng?
Proton mang điện dương, không phải âm.
Trung hòa của cả nguyên tử không làm hạt nhân mất điện tích dương.
Z bằng số proton; 11 proton cho 11 đơn vị điện tích dương.
Neutron không mang điện, không dùng để xác định Z.
Lời giải
Z là số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số proton. Với 11 proton, Z = 11 và hạt nhân mang 11 đơn vị điện tích dương. Đáp án C.
Khối lượng tập trung gần hết ở hạt nhân
Khối lượng nguyên tử rất nhỏ nên dùng **đơn vị khối lượng nguyên tử**, viết tắt **amu**. Khối lượng một proton và một neutron đều xấp xỉ 1 amu. Khối lượng electron nhỏ hơn nhiều, khoảng 0,00055 amu.
Vì electron rất nhẹ so với proton và neutron, khối lượng nguyên tử tập trung gần hết ở hạt nhân. Nếu chỉ cần giá trị gần đúng trong bài tập này, tính:
$$\begin{gathered}\text{Khối lượng nguyên tử (amu)}\\
\approx\text{số proton}+\text{số neutron}.\end{gathered}$$
Đây là cách tính **gần đúng**, không phải electron hoàn toàn không có khối lượng. Số proton quyết định điện tích hạt nhân; cả proton và neutron đều góp phần chính vào khối lượng.
Tính từ số hạt đã cho
Một nguyên tử có 12 proton và 13 neutron. Khối lượng gần đúng là:
$$m\approx12+13=25\ \mathrm{amu}.$$
Nguyên tử trung hòa có 12 electron, nhưng không cộng thêm 12 amu vì mỗi electron không nặng 1 amu. Không tự đoán số neutron khi đề chỉ cho số proton.
Bài luyện
Một nguyên tử trung hòa có 9 proton và 10 neutron. Bỏ qua khối lượng electron khi tính gần đúng, khối lượng nguyên tử là bao nhiêu?
9 + 10 = 19; đây là tổng đóng góp gần đúng của proton và neutron.
Chỉ cộng proton là bỏ khối lượng neutron.
Chỉ cộng neutron là bỏ khối lượng proton.
28 là cộng cả 9 electron như mỗi electron nặng 1 amu, không đúng.
Lời giải
Mỗi proton và neutron xấp xỉ 1 amu; khối lượng electron được bỏ qua theo đề. Vậy $m\approx9+10=19\ \mathrm{amu}$. Đáp án A.