Cấu hình electron nguyên tử: lý thuyết, cách viết cấu hình e
Chủ đề ngày hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về cấu hình electron. Mở đầu cho tri 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 tuần tự, từ cấu hình electron nguyên tử, đặc điểm của lớp electron ngoài cùng, tới cách viết cấu hình electron và một số ví dụ vận dụng. Nào chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Lý thuyết về cấu hình electron
Cấu hình electron nguyên tử
– Cấu hình electron nguyên tử trình diễn sự phân bố electron trên những phân lớp thuộc những lớp khác nhau.
Bạn đang xem bài: Cấu hình electron nguyên tử: lý thuyết, cách viết cấu hình e
– Quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử:
+ Số trình tự lớp electron bằng những chữ số: 1, 2, 3
+ Phân lớp được kí hiệu bằng chữ cái thường: s, p, d, f
+ Số electron trong phân lớp ghi được bằng chỉ số ở phía trên bên phải kí hiệu của phân lớp: s2, p6, d10…
– Cách viết cấu hình electron nguyên tử:
+ Xác định số electron của nguyên tử.
+ những electron được phân bố theo trình tự tăng dần những mức năng lượng AO, tuân theo những nguyên lí Pau-li, nguyên lí vững bền và quy tắc Hun.
+ Viết cấu hình electron theo trình tự những phân lớp trong 1 lớp và theo trình tự của những lớp electron.
+ Lưu ý: những electron được phân bố vào những AO theo phân mức năng lượng tăng dần và có sự chèn mức năng lượng. Tuy nhiên, khi viết cấu hình electron, những phân mức năng lượng cần được sắp xếp lại theo từng lớp.
Ví dụ: Nguyên tử Fe có Z= 26.
+ Có 26e
+ những e được phân bố như sau: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Có sự chèn mức năng lượng 4s < 3d
+ Sắp xếp lại những phân lớp theo từng lớp, ta được cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Hoặc viết gọn: [Ar] 3d6 4s2 ( [Ar] là cấu hình electron nguyên tử của nhân tố argon, là khí trơ sắp nhất đứng trước Fe )
Đặc điểm lớp electron ngoài cùng
– những electron ở lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một nhân tố:
+ Số electron tối đa ở lớp ngoài cùng của nguyên tử mỗi nhân tố là 8 electron. những nguyên tử có 8e lớp ngoài cùng đều rất vững bền, chúng hầu như không tham gia vào những phản ứng hóa học. Đó là những nguyên tử khí trơ ( trừ He có 2e lớp ngoài cùng ).
+ những nguyên tử có 1, 2, 3e ở lớp ngoài cùng là những nguyên tử kim loại, trừ H, He và B.
+ những nguyên tử có 5, 6, 7e ở lớp ngoài cùng thường là những nhân tố phi kim.
+ những nguyên tử có 4e ở lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử kim loại hoặc phi kim.
Cách viết cấu hình electron
Nguyên lí và quy tắc cần nhớ
Để viết được cấu hình electron, trước hết 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 đi lại tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.
+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, những electron sẽ phân bố trên những obital sao cho số electron đơn thân là tối đa và những electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
+ Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử những electron tuần tự chiếm những obital có mức năng lượng từ thấp tới cao
những bước viết cấu hình e
Bước 1: Xác định số e của nguyên tử (Z).
Bước 2: Sắp xếp những e theo trình tự tăng dần mức năng lượng:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…
Bước 3: Sắp xếp cấu hình e: theo trình tự từng lớp (1→7), trong mỗi lớp theo trình tự từng phân lớp (s→p→d→f).
Ví dụ: Na (Z=11):
B1: E=Z= 11
B2: 1s2 2s2 2p6 3s1
B3: 1s2 2s2 2p6 3s1
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Viết Cấu hình electron của nguyên tử những nguyên tố sau:
a) Cl (Z=17)
B1: E=Z= 17
B2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
B3: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
b) Ne ( Z=10)
B1: E=Z=10
B2: 1s2 2s2 2p6
B3: 1s2 2s2 2p6
c) O (Z=8)
B1: E=Z=8
B2: 1s2 2s2 2p4
B3: 1s2 2s2 2p4
d) Ar (Z=18)
B1: E=Z=18
B2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
B3: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Ví dụ 2: Cho biết số electron tối đa trong 1 lớp, 1 phân lớp
Hướng dẫn:
*Số electron tối đa trong một phân lớp
+ Phân lớp s chứa tối đa 2e
+ Phân lớp p chứa tối đa 6e
+ Phân lớp d chứa tối đa 10e
+ Phân lớp f chứa tối đa 14e
* Số electron tối đa trong một lớp
+ Lớp thứ nhất có tối đa 2e
+ Lớp thứ hai có tối đa 8e
+ Lớp thứ ba có tối đa 18e
Ví dụ 3: Nguyên tử X có ký hiệu 2656X. Cho những phát biểu sau về X:
(1) Nguyên tử của nhân tố X có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
(2) Nguyên tử của nhân tố X có 30 nơtron trong hạt nhân.
(3) X là một phi kim.
(4) X là nhân 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 bố như sau:
1s22s22p63s23p6 4s23d6
Cấu hình electron của X: 1s22s22p63s23p63d64s2hay [Ar] 3d64s2
– Số e lớp ngoài cùng là 2 do vậy X là Kim loại
– N = A – Z = 56 – 26 = 30
– Electron cuối cùng phân bố trên phân lớp 3d nên X là nhân tố d.
⇒ lựa chọn C.
Ví dụ 4: Cấu hình electron của nguyên tử nhân 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 nhân tố X có 9 electron p.
D. Nguyên tử của nhân tố X có 3 phân lớp electron.
Hướng dẫn:
⇒ lựa chọn C.
Ví dụ 5: Một nguyên tử của nhân 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 1s22s2p63s23p2
Ví dụ 6: Một nhân tố d có 4 lớp electron, phân lớp ngoài cùng đã bão hòa electron. Tổng số electron s và electron p của nhân tố này là
Hướng dẫn:
nhân tố d có 4 lớp electron → electron cuối cùng trên phân lớp 3d.
Cấu hình electron của nhân tố này có dạng: 1s22s22p63s23p63dX4s2.
Vậy tổng số electron s và electron p là 20.
Những tri thức về lý thuyết và cách viết cấu hình electron với một số ví dụ minh họa. Để học tốt dạng bài này, những em nên sưu tầm thêm một số tài liệu để vận dụng ngay những tri thức trong bài học này nhé! Chúc những em học tốt.
Bản quyền bài viết thuộc cmm.edu.vn. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: https://cmm.edu.vn
https://cmm.edu.vn/cau-hinh-electron-nguyen-tu-ly-thuyet-cach-viet-cau-hinh-e/
Trích nguồn: Cmm.Edu.Vn
Danh mục: Giáo dục