Cấu trúc quark của proton (hạt u là viết tắt hoặc ký hiệu của up quark mang điện dương và hat d là viết tắt hoặc ký hiệu của down quark mang điện âm). Show Phân loạiBaryonCấu trúc2 lên, 1 xuốngLoại hạtFermionNhómHadronTương tác cơ bảnhấp dẫn, điện từ, yếu, mạnhPhản hạtphản proton ()Lý thuyếtWilliam Prout (1815)Thực nghiệmErnest Rutherford (1919)Ký hiệup, p+ , H+Khối lượng1672621637(83)×10−27 kg 938272013(23) 100727646677(10) uThời gian sống> 3,6×1029 năm (ổn định)Điện tích1.602 176 53(14) × 10−19 CSpin½Mômen từ2792847351(28) μN
Proton (ký hiệu p hay p+; tiếng Hy Lạp: πρώτον nghĩa là "đầu tiên"; tiếng Việt: prô-tông) là 1 loại hạt tổ hợp, hạt hạ nguyên tử và là 1 trong 2 loại hạt chính cấu tạo nên hạt nhân của nguyên tử (hạt còn lại là neutron). Bản thân 1 hạt proton được cấu tạo thành từ 3 hạt quark nhỏ hơn (2 quark lên và 1 quark xuống), vì vậy proton mang điện tích +1e hay +1.602 ×10−19 coulomb. Có spin bán nguyên, proton là fermion. Cấu thành từ 3 quark, proton là baryon. Khối lượng 1.6726 ×10−27 kg xấp xỉ bằng khối lượng hạt neutron và gấp 1836 lần khối lượng hạt electron. Trong nguyên tử trung hòa về điện tích, số lượng hạt proton trong hạt nhân đúng bằng số lượng hạt electron của lớp vỏ nguyên tử. Số proton trong nguyên tử của 1 nguyên tố đúng bằng số điện tích hạt nhân của nguyên tố đó, và được chọn làm cơ sở để xây dựng bảng tuần hoàn. Proton và neutron được gọi là nucleon. Đồng vị phổ biến nhất của nguyên tử hydro là 1 proton riêng lẻ (không có neutron nào). Hạt nhân của các nguyên tử khác nhau tạo thành từ số các proton và neutron khác nhau. Số proton trong hạt nhân xác định tính chất hóa học của nguyên tử và xác định nên nguyên tố hóa học. Sự ổn định[sửa | sửa mã nguồn]Proton là 1 loại hạt ổn định. Tuy nhiên chúng có thể biến đổi thành neutron thông qua quá trình bắt giữ electron. Quá trình này không xảy ra 1 cách tự nhiên mà cần có năng lượng. p+ + e− → n + ve Quá trình này có thể đảo ngược: các neutron có thể chuyển thành proton qua phân rã bêta. Theo lý thuyết thống nhất lớn, phân rã proton phải xảy ra, tuy nhiên đến nay các thí nghiệm cho thấy thời gian sống của proton ít nhất là 1035 năm. Trong hóa học[sửa | sửa mã nguồn]Trong hóa học và hóa sinh, proton được xem là ion hydro, ký hiệu là H+. 1 chất cho proton là axit và nhận proton là base. Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]Ernest Rutherford được xem là người đầu tiên khám phá ra proton. Năm 1918, Rutherford nhận thấy rằng khi các hạt alpha bắn vào hơi nitơ, máy đo sự nhấp nháy chỉ ra dấu hiệu của hạt nhân hydro. Rutherford tin rằng hạt nhân hydro này chỉ có thể đến từ nitơ, và vì vậy nitơ phải chứa hạt nhân hydro. Từ đó ông cho rằng hạt nhân hydro, có số nguyên tử 1, là 1 hạt sơ cấp. Trước Rutherford, Eugen Goldstein đã quan sát tia a nốt, tia được tạo thành từ các ion mang điện dương. Sau khi Joseph John Thomson khám phá ra electron, Goldstein cho rằng vì nguyên tử trung hòa về điện nên phải cố hạt mang điện dương trong nguyên tử và đã cố tìm ra nó. Ông đã dùng canal ray để quan sát những dòng hạt chuyển dời ngược chiều với dòng electron trong ống tia âm cực. Sau khi electron được loại ra khỏi ống tia âm cực, những hạt này được nhận thấy là mang điện dương và di chuyển về cực âm. Phản proton[sửa | sửa mã nguồn]Phản hạt của proton được gọi là phản proton. Phản Proton là hạt có khối lượng bằng khối lượng proton nhưng mang điện tích âm. Những hạt này được phát hiện vào năm 1955 bởi Emilio Gino Segrè và Owen Chamberlain và họ đã nhận giải Nobel vật lý năm 1959 nhờ công trình này. Số N trong nguyên tử của một nguyên tố hoá học có thể tính được khi biết số khối A, số thứ tự của nguyên tố (Z) theo công thức: Bài 3 : Khi nói về số khối, điều khẳng định nào sau đây luôn đúng? Trong nguyên tử, số khối Bài 4 : Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, neutron và electron là 40. Tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12 hạt. Nguyên tố X có số khối là Bài 5 : Cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh (Z=16) ở trạng thái cơ bản là Bài 6 : Nguyên tử X có 26 proton trong hạt nhân. Cho các phát biểu sau về X: (1) X có 26 neutron trong hạt nhân.(2) X có 26 electron ở vỏ nguyên tử. (3) X có điện tích hạt nhân là +26.(4) Khối lượng nguyên tử X là 26 amu. Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là Bài 7 : Phát biểu nào dưới đây không đúng? Bài 8 : Nhóm nào sau đây có tính phi kim và có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng ns2np5 Bài 9 : Để đo kích thước của hạt nhân, nguyên tử..hay các hệ vi mô khác, người ta không dùng các đơn vị đo phổ biến đối với các hệ vĩ mô như cm, m, km.. mà thường dùng đơn vị đo nanomet (nm) hay angstron (Å). Cách đổi đơn vị đúng là: Bài 10 : Số hạt electron của nguyên tử có kí kiệu \({}_8^{16}O\)là Bài 11 : Nguyên tử X có 92 proton, 92 electron, 143 neutron. Kí hiệu nguyên tử X là Bài 12 : Số mol electron dùng để khử 1,5 mol Al3+ thành Al là Bài 13 : Nhận định nào sau đây đúng khi nói về 3 nguyên tử có kí kiệu \({}_{13}{26}{\rm{X,}}{}_{26}{55}{\rm{Y,}}{}_{12}^{26}{\rm{Z}}\): Bài 14 : Cho hình vẽ mô phỏng các nguyên tử với số liệu như sau:  Nhận xét nào sau đây Sai? Bài 15 : Trong phân tử sẽ có liên kết cộng hoá trị phân cực nếu cặp electron chung Bài 17 : Trong phản ứng: Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) CuSO4 + SO2 + 2H2O, axit sunfuric Bài 18 : Trong tự nhiên, Oxi có 3 đồng vị \(_{\rm{8}}{{\rm{16}}}{\rm{O,}}_{\rm{8}}{{\rm{17}}}{\rm{O,}}_{\rm{8}}{{\rm{18}}}{\rm{O}}\) ; Cacbon có 2 đồng vị là \(_{\rm{6}}{{\rm{12}}}{\rm{C,}}_{\rm{6}}^{{\rm{13}}}{\rm{C}}\). Số phân tử khí CO2 có thể tạo thành là Bài 19 : Năm 1911, Rơ-đơ-pho (E. Rutherford) và các cộng sự đã dùng các hạt α bắn phá lá vàng mỏng và dùng màn huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đi của các hạt α. Kết quả thí nghiệm đã rút ra các kết luận về nguyên tử như sau: Nguyên tử chứa những hạt mang điện là gì?Nguyên tử chứa những hạt mang điện là proton mang điện tích dương và electron mang điện tích âm. Tại sao các hạt nguyên tử không mang điện?Vì nguyên tử có chứa hạt neutron không mang điện. Hạt nhân của nguyên tử mang điện tích gì?Nguyên tử gồm một hạt nhân (mang điện tích dương) và các electrôn (mang điện tích âm) quay quanh hạt nhân. Đường kính nguyên tử vào khoảng 10 - 11 m. Đường kính hạt nhân vào khoảng 10 - 15 m. Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn, bán kính tương tác khoảng 10 -15m. Nguyên tử và hạt nhân là gì?Nguyên tử là những hạt rất nhỏ cấu thành nên hầu hết các dạng vật chất. Hạt nhân nguyên tử chiếm một khối lượng chủ yếu trong cấu tạo nguyên tử. Đây cũng là một trong những chủ đề nghiên cứu quan trọng trong nhiều lĩnh vực hiện nay. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu kỹ hơn về kiến thức về hạt nhân trong chương trình Vật Lý 12. |
