Lý Thuyết, Cách Viết Cấu Hình Electron Nguyên Tử Và Bài Tập Vận Dụng

Trong chương trình học môn Hóa lớp 10, các em sẽ được tìm hiểu về cấu hình electron nguyên tử, chính tả cấu hình electron cũng như đặc điểm của lớp electron ngoài cùng. Team Trường THPT Ngô Quyền sẽ giúp bạn ghi nhớ những kiến ​​thức này qua bài viết dưới đây.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Và Cách Ghi Nhớ Nhanh Bảng Tuần Hoàn Môn Hóa Học Lớp 10

Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử

Ở trạng thái cơ bản, các electron (e) của nguyên tử lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao. Đồng thời, theo chiều từ trong ra ngoài, mức năng lượng của các lớp tăng theo thứ tự từ 1 đến 7 và năng lượng của lớp con tăng theo thứ tự s, p, d, f.

Cụ thể, thứ tự sắp xếp các phân lớp theo chiều năng lượng tăng dần được xác định như sau: 1s 2s 3s 3p 4s 3d 4p 5s… Khi điện tích hạt nhân tăng thì xảy ra hiện tượng xen mức năng lượng nên 4s thấp hơn 3d.

>>> Xem thêm: Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử – Bài Tập Lý Thuyết Và Thực Hành Hóa Học 10

Cấu hình electron nguyên tử

Cấu hình Electron Nguyên tử đại diện cho sự phân bố của các electron trên các vỏ con của các lớp khác nhau.

Phong cách viết cấu hình electron Nguyên tử được định nghĩa như sau:

• Số thứ tự của lớp vỏ electron được viết bằng các chữ số 1, 2, 3, v.v.
• Các lớp con được biểu diễn bằng các chữ cái thường như s, p, d, f
• Số lượng electron trong vỏ con được biểu thị bằng số phía trên bên phải của vỏ con là s²P⁶…

Ví dụ:

• Helium có cấu hình electron là 1s².
• Kali có cấu hình electron là 1s² 2 giây² 2p⁶ 3 giây² 3p⁶ 4 giây^{Đầu tiên}.

>>> Xem thêm: Lý thuyết Hóa 10: Thành phần, kích thước và khối lượng nguyên tử

Cách viết cấu hình electron của nguyên tử

Các nguyên tắc và quy tắc cần nhớ

Nguyên tắc của Pauli: Mỗi obitan nguyên tử chứa tối đa hai electron.

Quy tắc của Hund: Trong cùng một lớp vỏ con, các electron được phân bố sao cho số electron chưa ghép đôi là tối đa trên các obitan.

Nguyên tắc bền vững: Ở trạng thái cơ bản, các electron sẽ phân bố theo các obitan với mức năng lượng từ thấp đến cao.

>>> Xem thêm: Hạt nhân nguyên tử là gì? Cấu trúc của hạt nhân nguyên tử

Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

Bạn có thể viết cấu hình electron nguyên tử theo các bước sau:

• Bước 1: Xác định đúng số electron trong nguyên tử.
• Bước 2: Các electron lần lượt được phân bố vào các hạt nhân theo chiều tăng dần năng lượng trong nguyên tử như: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p,… và tuân theo quy tắc sau:
  • Phân lớp s chứa nhiều nhất 2e.
  • phân lớp p chứa nhiều nhất 6e.
  • Phân lớp d chứa tối đa 10e.
  • Phân lớp f chứa tối đa 14e.
• Bước 3: Viết cấu hình electron bằng cách phân phối các electron trên các vỏ con của các lớp khác nhau như: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p,…

Phenolphthalein là gì? Các tính chất đặc trưng và ứng dụng của phenolphthalein

Lưu ý khi viết e-config:

• Sắp xếp cấu hình electron theo thứ tự các lớp (1 → 7), trong mỗi lớp theo thứ tự các ô con (s → p → d → f).
• Cần xác định chính xác số electron trong nguyên tử hay ion (số electron (electron) = số p (proton) = Z (số đơn vị điện tích hạt nhân)).
• Nắm vững các quy tắc và nguyên tắc, ký hiệu lớp và lớp con.
• Nắm vững quy luật bán bão hòa hoặc bão hòa trên phân lớp d và f.

Ví dụ: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học sau:

• Nguyên tử hiđro có 1e và Z = 1 He: 1s^{Đầu tiên}
• Nguyên tử liti có 3e và Z = 3 Li: 1s²2 giây^{Đầu tiên}
• Nguyên tử Neon có 10e và Z = 10 Ne: 1s²2 giây²2p⁶
• Nguyên tử clo có 17e và Z = 17 Cl: 1s²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁵. Cấu hình Electron Viết tắt của Clo là [Ne]3 giây²3p⁵ với electron cuối cùng của clo lấp đầy p và vỏ con [Ne] là biểu tượng cho cấu hình electron của nguyên tử Neon.
• Nguyên tử sắt Fe có 26e và Z = 26 Fe: 1s²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶4 giây²3d⁶. Cấu hình Electron Viết tắt của Fe có thể được viết: [Ar]3d⁶4 giây² và electron cuối cùng của Fe lấp đầy vỏ con d.

Cách xác định các phần tử s, p, d, f

• nguyên tố s: có electron cuối cùng được viết bằng chữ s. vỏ nhỏ
• Nguyên tố p: có electron cuối cùng được viết trong chữ p. vỏ nhỏ
• nguyên tố d: có electron cuối cùng được viết trong chữ d. vỏ nhỏ
• Nguyên tố f: có electron cuối cùng được viết trong f. vỏ nhỏ

* Lưu ý một số trường hợp đặc biệt: Các nguyên tố có cấu hình nguyên tử bán bão hòa:

• Cr (với Z = 24) 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶3d⁴4 giây² chuyển đổi sang 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶3d⁵4 giây^{Đầu tiên}.
• Cu (với Z = 29) 1s²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶3d⁹4 giây² chuyển đổi sang 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶3d^mười4 giây^{Đầu tiên}.

Bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố hóa học thường gặp

Đặc biệt, bạn có thể viết cấu hình electron nguyên tử từng lớp

Ví dụ: Na có cấu hình 1s²2 giây²2p⁶3 giây^{Đầu tiên} hoặc được viết trong các lớp dưới dạng 2, 8, 1.

>>> Xem thêm: Nguyên tố Hóa học là gì? Lý thuyết về các nguyên tố hóa học

Cấu trúc của lớp vỏ electron ngoài cùng

Đối với hầu hết các nguyên tố, e lớp vỏ ngoài cùng có nhiều nhất 8e.

Trong trường hợp nguyên tử có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng, cấu hình electron của những nguyên tử này rất bền. Đây thường là những nguyên tố khí cao quý. Các nguyên tố khí cao quý tồn tại ở dạng nguyên tử trong tự nhiên.

Lý thuyết anken: Khái niệm, danh pháp và các phản ứng đặc trưng của anken

Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ “nhường” e là nguyên tử các nguyên tố kim loại (trừ He, H, B).

Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ “LẤY” e, thường là tất cả các nguyên tử của nguyên tố phi kim.

Nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố phi kim hoặc kim loại.

Như vậy, lớp electron ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố. Khi nào bạn biết cấu hình electron Nguyên tử cũng có thể dự đoán loại nguyên tố.

Bài tập cấu hình electron

Giải bài 1 Trang 27 SGK Hóa học 10

Nguyên tử có Z = 11 thuộc loại nguyên tố:

Như

B. p

Đĩa CD

DF

Hướng dẫn:

Với Z = 11, nguyên tử sẽ có cấu hình e là 1s²2 giây²2p⁶3 giây^{Đầu tiên}.

Dựa vào cấu hình e, e cuối cùng rơi vào phân lớp s nên nguyên tử thuộc nguyên tố s. Vì vậy ta chọn đáp án A.

Giải bài 2 Trang 27 SGK Hóa học 10

Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây của lưu huỳnh (Z = 16):

A. 1 giây²2 giây²2p⁵3 giây²3p⁵

B. 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶

C. 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁴

D. 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p³

Hướng dẫn:

Ta xét số electron và cách viết cấu hình e của mỗi loại:

A. Số e = 2 + 2 + 5 + 2 + 5 = 16 nhưng sai cấu hình e (phân lớp p chứa nhiều nhất 6e)

B. Số e = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 = 18

C. Số e = 2 + 2 + 5 + 2 + 5 = 16

D. Số e = 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15

Vì vậy chúng tôi chọn đáp án C.

Giải bài 3 Trang 27 SGK Hóa học 10

Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là 1s²2 giây²2p⁶3 giây²3p^{Đầu tiên}. Tìm câu trả lời sai.

A. Lớp vỏ thứ nhất (lớp K) có 2 electron.

B. Lớp vỏ thứ hai (lớp L) có 8 electron.

C. Lớp vỏ thứ ba (Lớp M) có 3 electron.

D. Lớp vỏ ngoài cùng có 1 êlectron.

Hướng dẫn:

D là câu trả lời sai vì lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử nhôm có 2 + 1 = 3e (lớp vỏ s và lớp vỏ p).

Giải bài 4 Trang 27 SGK Hóa học 10

\begin{aligned}
& \small \text{Tổng số hạt proton, notron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.}
\\
& \small \text{a. Xác định nguyên tử khối. Biết rằng với các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong}
\\
& \small \text{bảng tuần hoàn thì } 1 \le \frac{N}{Z} \le 1,5
\\ 
& \small \text{b. Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó.}
\end{aligned}

Hướng dẫn:

\begin{aligned}
& \small \text{a. Theo đề bài ta có:}
\\
& \small \bull P + E + N = 13 \iff 2Z + N = 13 \iff N = 13 - 2Z
\\
& \small \bull 1 \le \frac{N}{Z} \le 1,5
\\
& \small \iff Z \le N \le 1,5Z
\\
& \small \iff Z \le 13 - 2Z \le 1,5Z
\\
& \small \iff 3,7 \le Z \le 4,3
\\
& \small \implies Z = 4 \text{ (vì Z là số nguyên dương) }
\\
& \small \implies N = 13 - 8 = 5
\\ 
& \small \implies A = Z + N = 4 + 5 = 9
\\ 
& \small \text{b. Với Z = 4, nguyên tử có cấu hình e là } 1s^22s^2.
\end{aligned}

Giải bài 5 Trang 27 SGK Hóa học 10

Có bao nhiêu electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt là 3, 6, 9, 18?

Hướng dẫn:

Dựa vào số hiệu nguyên tử ta viết được cấu hình e, từ đó xác định được số electron ở lớp vỏ ngoài cùng.

Z = 3: 1 giây²2 giây^{Đầu tiên} → có 1e ở lớp ngoài cùng

Z = 6: 1 giây²2 giây²2p² → có 4e ở lớp ngoài cùng

Z = 9: 1 giây²2 giây²2p⁵ → có 7e ở lớp ngoài cùng

Liên kết hóa học là gì? Các loại trái phiếu hóa học cần nhớ

Z = 18: 1 giây²2 giây²2p⁶3 giây²3p⁶ → có 8e ở lớp ngoài cùng

Học trực tuyến livestream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh để bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Trường THPT Ngô Quyền

Giáo dục Trường THPT Ngô Quyền là Nền tảng học Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh trực tuyến uy tín và chất lượng nhất tại Việt Nam Dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình học bám sát khung chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Trường THPT Ngô Quyền sẽ giúp các em lấy lại hành trang, bứt phá về điểm số và nâng cao thành tích của mình. nghiên cứu.

Tại Trường THPT Ngô Quyền, trẻ em sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên từ TOP 1% giáo viên giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong sự nghiệp giáo dục. Với phương pháp giảng dạy sáng tạo, dễ tiếp cận giáo viên sẽ giúp học viên tiếp thu kiến ​​thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Giáo dục Trường THPT Ngô Quyền cũng có sẵn Đội ngũ cố vấn học tập chuyên nghiệp luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học và cá nhân hóa lộ trình học tập của các em.

Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu và nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Trường THPT Ngô Quyền luôn được đảm bảo Đường truyền ổn định, hạn chế giật / lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.

Nhờ nền tảng học tập livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, học viên có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.

Khi trở thành học viên của Trường THPT Ngô Quyền, bạn cũng sẽ nhận được Cẩm nang Toán – Lý – Hóa “siêu hay” Tổng hợp tất cả các công thức và nội dung khóa học được biên soạn cẩn thận, chi tiết và kỹ lưỡng giúp học sinh học tập và ghi nhớ kiến ​​thức dễ dàng hơn.

Trường THPT Ngô Quyền cam kết tăng 8+ hoặc ít nhất 3 điểm cho học sinh. Nếu bạn không đạt số điểm như cam kết, Trường THPT Ngô Quyền sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – 12 năm học 2022 – 2023 tại Trường THPT Ngô Quyền ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39%, giảm từ 699K chỉ còn 399K.

Với kiến ​​thức về cấu hình electron Nguyên tử và các bài tập vận dụng do Team Trường THPT Ngô Quyền chia sẻ, hy vọng các bạn sẽ nắm vững những lý thuyết này và giải được nhiều dạng bài tập khác nhau. cấu hình electron các nguyên tử trên lớp. Hãy theo dõi website của Trường THPT Ngô Quyền để cập nhật thêm nhiều kiến ​​thức Toán – Lý – Hóa – Văn bổ ích, chúc các em học tập vui vẻ và thành công!

Nhớ để nguồn: Lý Thuyết, Cách Viết Cấu Hình Electron Nguyên Tử Và Bài Tập Vận Dụng