Cấu hình electron nguyên tử: lý thuyết, cách viết cấu hình e

Chủ đề hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về cấu hình electron. Mở đầu cho kiến thức lớp 10 và ôn lại một số nội dung mà chúng ta đã học khi mới làm quen với bộ môn hóa học lớp 8. Chúng ta sẽ tìm hiểu lần lượt, từ cấu hình electron nguyên tử, đặc điểm của lớp electron ngoài cùng, đến cách viết cấu hình electron và một số ví dụ áp dụng. Nào chúng ta cùng tìm hiểu nhé!

Nội Dung Chính

Lý thuyết về cấu hình electron

Cấu hình electron nguyên tử

– Cấu hình electron nguyên tử màn biểu diễn sự phân bổ electron trên những phân lớp thuộc những lớp khác nhau .

Bạn đang đọc: Cấu hình electron nguyên tử: lý thuyết, cách viết cấu hình e

– Quy ước cách viết thông số kỹ thuật electron nguyên tử : + Số thứ tự lớp electron bằng những chữ số : 1, 2, 3 + Phân lớp được kí hiệu bằng vần âm thường : s, p, d, f + Số electron trong phân lớp được ghi bằng chỉ số ở phía trên bên phải kí hiệu của phân lớp : s2, p6, d10 … – Cách viết thông số kỹ thuật electron nguyên tử : + Xác định số electron của nguyên tử. + Các electron được phân bổ theo thứ tự tăng dần những mức nguồn năng lượng AO, tuân theo những nguyên lí Pau-li, nguyên lí vững chắc và quy tắc Hun. + Viết thông số kỹ thuật electron theo thứ tự những phân lớp trong 1 lớp và theo thứ tự của những lớp electron.

+ Lưu ý: các electron được phân bố vào các AO theo phân mức năng lượng tăng dần và có sự chèn mức năng lượng. Tuy nhiên, khi viết cấu hình electron, các phân mức năng lượng cần được sắp xếp lại theo từng lớp.

Ví dụ: Nguyên tử Fe có Z= 26.

+ Có 26 e + Các e được phân bổ như sau : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 4 s2 3 d6. Có sự chèn mức nguồn năng lượng 4 s < 3 d + Sắp xếp lại những phân lớp theo từng lớp, ta được thông số kỹ thuật e : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 3 d6 4 s2 Hoặc viết gọn : [ Ar ] 3 d6 4 s2 ( [ Ar ] là thông số kỹ thuật electron nguyên tử của nguyên tố argon, là khí hiếm gần nhất đứng trước Fe )

Đặc điểm lớp electron ngoài cùng

– Các electron ở lớp ngoài cùng quyết định hành động đặc thù hóa học của một nguyên tố : + Số electron tối đa ở lớp ngoài cùng của nguyên tử mỗi nguyên tố là 8 electron. Các nguyên tử có 8 e lớp ngoài cùng đều rất bền vững và kiên cố, chúng hầu hết không tham gia vào những phản ứng hóa học. Đó là những nguyên tử khí hiếm ( trừ He có 2 e lớp ngoài cùng ). + Các nguyên tử có 1, 2, 3 e ở lớp ngoài cùng là những nguyên tử sắt kẽm kim loại, trừ H, He và B. + Các nguyên tử có 5, 6, 7 e ở lớp ngoài cùng thường là những nguyên tố phi kim. + Các nguyên tử có 4 e ở lớp ngoài cùng hoàn toàn có thể là nguyên tử sắt kẽm kim loại hoặc phi kim.

Cách viết cấu hình electron

Nguyên lí và quy tắc cần nhớ

Để viết được thông số kỹ thuật electron, tiên phong tất cả chúng ta cần nắm chắc những nguyên lý và quy tắc sau :

+ Nguyên lý Pauli: Trên một obital nguyên tử chỉ có thể chứa tối đa là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.

+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obital sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.

+ Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron lần lượt chiếm các obital có mức năng lượng từ thấp đến cao

Các bước viết cấu hình e

Bước 1: Xác định số e của nguyên tử (Z).

Bước 2: Sắp xếp các e theo thứ tự tăng dần mức năng lượng:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…

Bước 3: Sắp xếp cấu hình e: theo thứ tự từng lớp (1→7), trong mỗi lớp theo thứ tự từng phân lớp (s→p→d→f).

Ví dụ: Na (Z=11):

B1 : E = Z = 11 B2 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s1 B3 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s1

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Viết Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố sau:

a) Cl (Z=17)

B1 : E = Z = 17 B2 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p5 B3 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p5

b) Ne ( Z=10)

B1 : E = Z = 10 B2 : 1 s2 2 s2 2 p6 B3 : 1 s2 2 s2 2 p6

c) O (Z=8)

B1 : E = Z = 8 B2 : 1 s2 2 s2 2 p4 B3 : 1 s2 2 s2 2 p4

d) Ar (Z=18)

B1 : E = Z = 18 B2 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 B3 : 1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6

Ví dụ 2: Cho biết số electron tối đa trong 1 lớp, 1 phân lớp

Hướng dẫn:

Xem thêm: Công nghệ ảnh hưởng đến sự phát triển nền kinh tế như thế nào?

* Số electron tối đa trong một phân lớp + Phân lớp s chứa tối đa 2 e + Phân lớp p chứa tối đa 6 e + Phân lớp d chứa tối đa 10 e + Phân lớp f chứa tối đa 14 e * Số electron tối đa trong một lớp + Lớp thứ nhất có tối đa 2 e + Lớp thứ hai có tối đa 8 e + Lớp thứ ba có tối đa 18 e

Ví dụ 3: Nguyên tử X có ký hiệu 2656X. Cho các phát biểu sau về X:

( 1 ) Nguyên tử của nguyên tố X có 8 electron ở lớp ngoài cùng. ( 2 ) Nguyên tử của nguyên tố X có 30 nơtron trong hạt nhân. ( 3 ) X là một phi kim. ( 4 ) X là nguyên tố d. Trong những phát biểu trên, những phát biểu đúng là ? A. ( 1 ), ( 2 ), ( 3 ) và ( 4 ). B. ( 1 ), ( 2 ) và ( 4 ).

C. (2) và (4).

D. ( 2 ), ( 3 ) và ( 4 ).

Hướng dẫn:

Do có sự chèn mức NL nên electron được phân bổ như sau : 1 s22s22p63s23p6 4 s23d6 Cấu hình electron của X : 1 s22s22p63s23p63d64s2hay [ Ar ] 3 d64s2 – Số e lớp ngoài cùng là 2 do đó X là Kim loại – N = A – Z = 56 – 26 = 30 – Electron sau cuối phân bổ trên phân lớp 3 d nên X là nguyên tố d. ⇒ Chọn C.

Ví dụ 4: Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X có dạng [Ne]3s23p3. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. X ở ô số 15 trong bảng tuần hoàn. B. X là một phi kim.

C. Nguyên tử của nguyên tố X có 9 electron p.

D. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 phân lớp electron.

Hướng dẫn:

⇒ Chọn C.

Ví dụ 5: Một nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp electron. Lớp ngoài cùng có 4 electron. Xác định số hiệu nguyên tử của X. Viết cấu hình e của X

Hướng dẫn:

Z = 2 + 8 + 4 = 14 Cấu hình e của X là 1 s22s2p63s23p2

Ví dụ 6: Một nguyên tố d có 4 lớp electron, phân lớp ngoài cùng đã bão hòa electron. Tổng số electron s và electron p của nguyên tố này là

Hướng dẫn:

Nguyên tố d có 4 lớp electron → electron sau cuối trên phân lớp 3 d. Cấu hình electron của nguyên tố này có dạng : 1 s22s22p63s23p63dX4s2. Vậy tổng số electron s và electron p là 20.

Những kiến thức về lý thuyết và cách viết cấu hình electron với một số ví dụ minh họa. Để học tốt dạng bài này, các em nên sưu tầm thêm một số tài liệu để áp dụng ngay những kiến thức trong bài học này nhé! Chúc các em học tốt.

Xem thêm: Những mẹo nhỏ kinh doanh online thời 4.0

5/5 – ( 414 bầu chọn )