Tiêu đề CHM-142_ CHAPTER 2.pdf ✅

Troy Research and Learning Club CHAPTER 2 ATOMS, MOLECULES, AND IONS 2.1 The Atomic Theory of Matter Cue (Gợi ý) Aristotle (384–322 B.C.) Democritus (460–370 B.C.) Dalton’s Atomic Theory (1808) Evidence supporting Dalton’s theory Note-taking (Ghi chú) - Believed all matter was continuous and composed of four qualities: hot, cold, wet, and dry. - These qualities combined into four elements: fire (hot + dry), water (cold + wet), earth (cold + dry), and air (hot + wet). Ông cho rằng mọi vật chất gồm bốn tính chất cơ bản: nóng, lạnh, ướt, khô → kết hợp tạo thành 4 nguyên tố: lửa (nóng + khô), nước(lạnh + ướt), đất (lạnh + khô), không khí (nóng + ướt). - Matter is made up of indivisible units: atomos. Vật chất cấu thành từ các hạt không thể chia nhỏ gọi là atomos - Atoms are indestructible, always in motion, exist in empty space, differ in shape/size/weight. Nguyên tử không thể phá hủy, luôn chuyển động, tồn tại trong chân không, và khác nhau về hình dạng, kích thước, khối lượng. - Each element is made of tiny particles called atoms. Mỗi nguyên tố cấu thành từ các hạt nhỏ gọi là nguyên tử. - Atoms of the same element are identical; atoms of different elements differ. Nguyên tử của một nguyên tố giống nhau; khác nguyên tố thì khác nhau. - Atoms are not created/destroyed in reactions. Nguyên tử không bị tạo ra hay phá hủy trong phản ứng hóa học. - Compounds are formed when atoms combine in fixed ratios. Hợp chất hình thành khi nguyên tử kết hợp theo tỷ lệ xác định. - Law of Conservation of Mass: mass is conserved in reactions. Định luật bảo toàn khối lượng - Law of Constant Composition: all samples of a compound contain the same elements in the same ratios. Định luật thành phần không đổi: hợp chất luôn có tỉ lệ khối lượng nguyên tố như nhau. Summary ( Tóm tắt) Dalton’s Atomic Theory marked a major turning point in chemistry, building on philosophical ideas from Democritus. It explained chemical laws through the existence of indivisible atoms and their fixed ratios in compounds. Though later refined, it laid the foundation for modern atomic theory. Thuyết nguyên tử của Dalton đánh dấu bước ngoặt trong hóa học, kế thừa ý tưởng triết học từ Democritus. Nó giải thích các định luật hóa học thông qua sự tồn tại của nguyên tử và tỷ lệ cố định trong hợp chất. Dù được điều chỉnh sau này, học thuyết này đặt nền móng cho lý thuyết nguyên tử hiện đại.

Troy Research and Learning Club 2.3 The Modern View of Atomic Structure Cue (Gợi ý) Basic structure of the atom Cấu trúc cơ bản của nguyên tử Electrical neutrality Tính trung hòa về điện Atomic Number (Z) Số hiệu nguyên tử (Z) Mass Number (A) Số khối (A) Isotopes Đồng vị Isotope notation Ký hiệu đồng vị Relative sizes Kích thước tương đối Note-taking (Ghi chú) - Atoms consist of a dense, positively charged nucleus surrounded by electrons. Nguyên tử gồm hạt nhân tích điện dương bao quanh bởi các electron - Nucleus contains protons and neutrons. Hạt nhân chứa proton và neutron - Electrons move rapidly around the nucleus, defining the atom’s volume. Electron chuyển động nhanh quanh hạt nhân, tạo nên thể tích nguyên tử - Number of protons = number of electrons in a neutral atom. Nguyên tử trung hòa có số proton bằng số electron - Z = number of protons in the nucleus Z là số proton trong hạt nhân - Determines the identity of the element Xác định nguyên tố là gì - A = number of protons + number of neutrons A là tổng số proton và neutron - Atoms with the same Z (protons) but different A (mass number) due to varying neutrons. Nguyên tử cùng số Z nhưng khác số A do khác số neutron - Example: Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14 Ví dụ: 12C, 13C, 14C - General form: Z AX or written as X–A. Ký hiệu dạng Z AX hoặc X–A (ví dụ: 612C hay C–12). - Electron mass ≈ 1/1836 of proton mass. Khối lượng electron xấp xỉ 1/1836 proton. - Atom radius ≈ 10-10 m; nucleus ≈ 10-15 m Bán kính nguyên tử ~10-10 m; hạt nhân chỉ ~10-15m Summary ( Tóm tắt) In the modern atomic model, atoms are composed of a dense nucleus (with protons and neutrons) and surrounding electrons. Each element is defined by its atomic number (Z), and different isotopes have different mass numbers (A). Though electrons are tiny, they determine the chemical behavior of atoms. Trong mô hình nguyên tử hiện đại, nguyên tử gồm hạt nhân đặc chứa proton và neutron, được bao quanh bởi electron. Mỗi nguyên tố được xác định bởi số hiệu nguyên tử (Z), và các đồng vị có số khối (A) khác nhau. Dù electron rất nhỏ, chúng quyết định tính chất hóa học của nguyên tử.
Troy Research and Learning Club 2.4 Atomic Weight Cue (Gợi ý) Atomic mass unit (amu) Đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) Mass of subatomic particles Khối lượng của các hạt hạ nguyên tử Atomic mass vs. atomic weight Khối lượng nguyên tử so với trọng lượng nguyên tử Isotopic abundance Sự phong phú đồng vị Useful units for atoms Các đơn vị hữu ích cho nguyên tử Typical sizes Kích thước điển hình Note-taking (Ghi chú) - 1 amu = 1.66054 × 10-27 kg. 1 đơn vị khối lượng nguyên tử = 1.66054 × 10-27 kg - Defined as 1/12 the mass of a carbon-12 atom. Được định nghĩa là bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12 - Electron: 9.1094 × 10−31 kg (~0.00055 amu) Electron có khối lượng ~0.00055 amu - Proton: 1.6726 × 10-27 kg (~1.0073 amu) Proton có khối lượng ~1.0073 amu - Neutron: 1.6749 × 10-27 kg (~1.0087 amu). Neutron có khối lượng ~1.0087 amu - Atomic mass: mass of a specific isotope (in amu) Khối lượng nguyên tử là khối lượng của một đồng vị cụ thể, tính theo amu. - Atomic weight: average mass of all naturally occurring isotopes, weighted by relative abundance. Nguyên tử khối là khối lượng trung bình của các đồng vị, có xét đến phần trăm phân bố tự nhiên. - % abundance of each isotope contributes to overall atomic weight. Tỷ lệ phần trăm của từng đồng vị ảnh hưởng đến nguyên tử khối trung bình. - Example: Chlorine Cl-35 = 75.78%, atomic mass = 34.969 uCl-37 = 24.22%, atomic mass = 36.966 u Calculation: (0.7578 × 34.969) + (0.2422 × 36.966) = 35.45 u Cách tính dựa trên trung bình trọng số của khối lượng đồng vị - 1 amu (atomic mass unit) = 1.66054 × 10-27 kg - 1 pm (picometer) = 1 × 10-12 m - 1 Å (Angstrom) = 1 × 10-10 m = 100 pm = 1 × 10-8 cm - C–C bond length ≈ 154 pm (1.54 Å). Liên kết C–C dài khoảng 154 picomet (1.54 Å). - Typical atom: ~100 pm in radius; heaviest atom ~240 amu. Nguyên tử thường có bán kính ~100 pm; nguyên tử nặng nhất ~240 amu. Summary ( Tóm tắt) Atomic weights represent the weighted average of all naturally occurring isotopes of an element, based on both their masses and relative abundances. The atomic mass unit (amu) is defined from carbon-12 and is used to express subatomic and atomic scale masses. Nguyên tử khối là giá trị trung bình có trọng số của khối lượng các đồng vị tự nhiên của một nguyên tố, có xét đến tỷ lệ phần trăm xuất hiện. Đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) được định nghĩa dựa trên carbon-12 và được dùng để biểu diễn khối lượng ở cấp nguyên tử – phân tử.