Lesson 01 — Cấu trúc nguyên tử

Bộ công cụ tương tác: dựng nguyên tử bất kỳ (Z = 1..20), xem ký hiệu, trộn đồng vị, mô phỏng phân rã C-14, duyệt 4 mô hình lịch sử.

1. Atom Builder — dựng nguyên tử bất kỳ

Chỉnh số proton, neutron, electron — viz cho biết đó là nguyên tố, đồng vị, ion nào. Thử: 6p + 6n = C-12; thêm 1 neutron → C-13: vẫn là carbon, vì Z (số proton) mới quyết định danh tính.

N = 6
điện tích = 0
Proton (Z) = 6 Neutron (N) = 6 Electron = 6 Số khối A = 12
Ký hiệu: 126C Carbon — nguyên tố của sự sống.

2. Notation Parser — đọc ký hiệu nguyên tử

Nhập ký hiệu nguyên tử, viz sẽ tách ra Z, A, N, số electron. Cú pháp: A,Z,X[,charge]. Ví dụ 40,20,Ca hoặc 23,11,Na,+1 hoặc 35,17,Cl,-1.

3. Isotope Mixer — trộn đồng vị, tính khối lượng TB

Kéo % các đồng vị — khối lượng trung bình = Σ(mᵢ·%ᵢ/100). Thử: bấm Reset về tỉ lệ tự nhiên của Cl — ra đúng ≈35.45 u như trong bảng tuần hoàn.

Khối lượng nguyên tử trung bình tính được: —

4. Carbon-14 Decay — mô phỏng phóng xạ định tuổi

Cây sống có lượng C-14 chuẩn (100%). Khi chết, C-14 phân rã theo `N(t) = N₀ · (1/2)^(t/5730)`. Kéo slider thời gian:

t = 5,730 năm
% còn lại: 50.00% Số chu kỳ bán rã: 1.00
Ví dụ thực tế:
  • Xác ướp Ai Cập (~ 3000 năm): còn ~ 70% C-14
  • Cuộn sách Biển Chết (~ 2000 năm): còn ~ 78%
  • Người băng Ötzi (~ 5300 năm): còn ~ 52%
  • Tranh hang Lascaux (~ 17000 năm): còn ~ 12.7%

5. History Timeline — 4 mô hình lịch sử

1803
Dalton
Viên bi đặc
1897
Thomson
Plum pudding
1911
Rutherford
Hành tinh
1913
Bohr
Quỹ đạo lượng tử

6. 🌍 Đời sống thực tế — Vì sao dây đồng dẫn điện?

Sợi dây điện trong nhà bạn là đồng (Cu, Z=29). Bí mật nằm ở 1 electron lớp ngoài cùng (4s¹) của mỗi nguyên tử: nó tách ra thành "biển electron tự do" trôi nổi giữa các ion dương — chính lớp electron này khiến kim loại dẫn điện. Chỉnh kích thước dây để xem số electron tự do và điện trở:

L = 2.0 m
d = 1.5 mm
Toy minh hoạ: bỏ qua nhiệt độ, độ tinh khiết, hiệu ứng bề mặt; dùng mật độ electron tự do chuẩn của Cu (n ≈ 8.49×10²⁸ /m³) và điện trở suất ρ = 1.68×10⁻⁸ Ω·m ở 20°C.