Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Nguyên tử”

|}

 

 

Tên gọi nguyên tử hóa học mà nay gọi đơn giản là "nguyên tử" là những đối tượng rất nhỏ với đường kính chỉ khoảng vài phần mười [[nano mét]] và có khối lượng rất nhỏ tỷ lệ với thể tích của nguyên tử. Chúng ta có thể quan sát nguyên tử đơn lẻ bằng các thiết bị như [[kính hiển vi quét chui hầm]]. Trên 99,94% khối lượng nguyên tử tập trung tại hạt nhân,<ref group=ct>Trong trường hợp của hiđrô-1, với 1 electron và 1 proton, khối lượng proton bằng <math>\begin{smallmatrix}\frac{1836}{1837} \approx 0.99946\end{smallmatrix}</math>, hay chiếm tới 99,946% tổng khối lượng nguyên tử. Tất cả những nuclit khác (đồng vị của hiđrô và tất cả nguyên tố khác) có nhiều nucleon hơn electron, do vậy tỉ số khối lượng của hạt nhân gần bằng với 100% đối với mọi loại nguyên tử, nhiều hơn so với hiđrô-1.</ref> với tổng khối lượng proton xấp xỉ bằng tổng khối lượng neutron. Mỗi nguyên tố có ít nhất một đồng vị với hạt nhân không ổn định có thể trải qua quá trình [[phân rã phóng xạ]]. Quá trình này dẫn đến biến đổi hạt nhân làm thay đổi số proton hoặc neutron trong hạt nhân nguyên tử.<ref name=slac_20090615/> Electron liên kết trong nguyên tử có những [[mức năng lượng]] ổn định rời rạc, hay [[obitan nguyên tử|obitan]], và chúng có thể chuyển dịch giữa 2 mức năng lượng bằng hấp thụ hay phát ra [[photon]] có năng lượng đúng bằng hiệu giữa 2 mức năng lượng này. Các electron có vai trò xác định lên tính chất hóa học của một nguyên tố, và ảnh hưởng mạnh tới tính chất [[từ tính]] của nguyên tử cũng như vật liệu. Những nguyên lý của [[cơ học lượng tử]] đã mô tả thành công các tính chất quan sát thấy của nguyên tử và là nền tảng cho lý thuyết nguyên tử và [[hạt hạ nguyên tử]].

Tiến trình nghiên cứu về nguyên tử không xuất hiện cho tới tận khi ngành khoa học hóa học bắt đầu phát triển. Năm 1789, thương nhân và khoa học gia người Pháp [[Antoine Lavoisier]] khám phá ra [[định luật bảo toàn khối lượng]] và nêu ra ý niệm về [[nguyên tố hóa học|nguyên tố]] là chất cơ bản không thể phân tách bằng những phương pháp hóa học.<ref name=lavoisier_eoc/>

 

 

Giả thuyết nguyên tử của Dalton không nêu cụ thể kích thước nguyên tử là bao nhiêu. Theo cảm nhận thông thường chúng phải rất nhỏ, nhưng không ai biết nhỏ bao nhiêu. Do vậy vào năm 1865 nhà hóa học người Áo [[Johann Josef Loschmidt]] đã có bước đột phá khi ông đo được kích cỡ của phân tử trong không khí.<ref>{{Chú thích tạp chí | first = J. | last = Loschmidt | authorlink = Johann Josef Loschmidt | title = Zur Grösse der Luftmoleküle | journal = Sitzungsberichte der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften Wien | volume = 52 | issue = 2 | pages = 395–413 | year =1865 | url = http://books.google.com/books?id=ppEAAAAAYAAJ&pg=PA395#v=onepage&q&f=false}} Bản tiếng Anh: J. Loschmidt (William Porterfield và Walter Kruse chuyển ngữ), [http://www.chemteam.info/Chem-History/Loschmidt-1865.html "On the size of the air molecules,"] ''Journal of Chemical Education'', vol. 72, no. 10, tr. 870-875 (Tháng 10, 1995).</ref>

Các electron trong một nguyên tử bị hút bởi các proton ở hạt nhân bằng [[tương tác điện từ|lực điện từ]]. Lực này giam các electron bên trong một [[giếng thế]] [[tĩnh điện]] bao quanh hạt nhân, tức là cần phải có nguồn năng lượng từ bên ngoài để cho electron thoát ra khỏi hạt nhân. Electron càng nằm gần về phía hạt nhân, lực hút càng mạnh hơn. Do đó electron liên kết gần tâm của giếng thế đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để thoát ra ngoài.

 

 

[[Tập tin:AOs-3D-dots.png|trái|nhỏ|Dạng hàm sóng của 5 obitan nguyên tử đầu tiên. Ba obitan loại 2p mỗi loại thể hiện một phương vị góc duy nhất và giá trị cực tiểu tại tâm.]]

===Trái Đất===

[[Tập tin:Glacial iceberg in Argentina.jpg|phải|nhỏ|Băng ở Nam bán cầu, trạng thái của nước đóng băng.]]

 

Một vài dấu vết của một số đồng vị nguyên tử trên Trái Đất không có mặt lúc hình thành hệ Mặt Trời (hay không phải là "nguyên thủy"), hay là sản phẩm của quá trình phân rã. [[Cacbon-14]] liên tục được sinh ra từ [[tia vũ trụ]] trong khí quyển.<ref name=pennicott2001/> Một số nguyên tử trên Trái Đất sinh ra từ các máy gia tốc hay trong lò phản ứng hạt nhân hoặc các vụ thử nghiệm vũ khí nguyên tử.<ref name=yarris2001/><ref name=pr119_6_2000/> Trong các [[nguyên tố siêu urani]]—với số nguyên tử lớn hơn 92—chỉ có [[plutoni]] và [[neptuni]] xuất hiện trong tự nhiên trên Trái Đất.<ref name=poston1998/><ref name=cz97_10_522/> Các nguyên tố siêu urani có chu kỳ phân rã phóng xạ ngắn hơn tuổi của Trái Đất {{sfn|Zaider|Rossi|2001|p=17}} và do vậy nếu chúng hình thành nguyên thủy thì cũng đã bị phân rã từ lâu, ngoại trừ có một ít [[plutoni-244]] xuất hiện trong bụi vũ trụ.{{sfn|Manuel|2001|pp=407–430,511–519}} Nguyên tố plutoni và neptuni có trong tự nhiên chủ yếu là sản phẩm của urani bắt neutron và thường thấy ở các quặng urani.<ref name=ofr_cut/>

 

 

===Các dạng hiếm và trên lý thuyết===