Toàn thể lý thuyết và cách viết cấu hình electron nguyên tử dễ nhớ

Có phải bạn đang tìm kiếm chủ đề về => Toàn thể lý thuyết và cách viết cấu hình electron nguyên tử dễ nhớ phải ko? Nếu đúng tương tự thì mời bạn xem nó …

Có phải bạn đang tìm kiếm chủ đề về => Toàn thể lý thuyết và cách viết cấu hình electron nguyên tử dễ nhớ phải ko? Nếu đúng tương tự thì mời bạn xem nó ngay tại đây. Xem thêm các tri thức làm mẹ hay khác tại đây => Kiến thức làm mẹ

Nguyên tử được tưởng tượng như một quả cầu cực nhỏ, đường kính chỉ khoảng 0,00000001 cm, được tạo thành từ các proton, neutron và electron (e). Trong đó các electron của nguyên tử các nguyên tố được sắp xếp và phân lớp theo chiều năng lượng tăng dần với trật tự s, p, d, f. Vậy cách viết cấu hình điện tử đơn giản và dễ dàng là gì? Tìm hiểu toàn thể lý thuyết với Monkey Cấu hình electron nguyên tử.

Cấu hình electron của nguyên tử biểu thị điều gì?

Cấu hình Electron (còn được gọi là cấu hình điện tử nguyên tử) biểu thị sự phân bố của các electron trong lớp vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng không giống nhau hoặc trong các vùng có mặt của chúng (theo Wikipedia).

Nói cách khác, cấu hình electron của nguyên tử biểu thị sự phân bố của các electron trên các vỏ con của các lớp không giống nhau.

Ví dụ: Cấu hình electron của nguyên tử một số nguyên tố phổ thông:

Yếu tố

Z

Cấu hình e

KY

19

1s22s22p63s23p64s1

Sự thay đổi

20

1s22s22p63s23p64s2

Al

13

1s22s22p63s23p1

Fe

26

1s22s22p63s23p63d64s2

Cu

29

1s22s22p63s23p63d104s1

Cr

24

1s22s22p63s23p63d54s1

Cụ thể, cấu hình electron của nguyên tử là một dãy số đại diện cho các obitan electron. Đây là những vùng ko gian có hình dạng không giống nhau xung quanh hạt nhân của một nguyên tử, trong đó các electron được sắp xếp một cách có trật tự. Thông qua cấu hình electron, bạn có thể nhanh chóng xác định số obitan electron trong nguyên tử và số electron trong mỗi obitan.

Trật tự các mức năng lượng trong nguyên tử

Trong nguyên tử, các electron ở các obitan không giống nhau có cùng năng lượng nếu chúng ở trong cùng một vỏ con. Các mức năng lượng nguyên tử được sắp xếp theo trật tự tăng dần.

  • Từ trong ra ngoài, mức năng lượng của các lớp tăng dần theo trật tự tăng dần từ 1 tới 7, và năng lượng của các lớp tuần tự là s, p, d, f. (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p)

  • Lúc điện tích hạt nhân tăng, có sự chèn mức năng lượng nên mức năng lượng 4s thấp hơn 3d.

Cách viết cấu hình electron nguyên tử: Quy tắc và các bước cần nhớ

Để viết thuần thục cấu hình electron nguyên tử, bạn cần nắm rõ các quy tắc và các bước cần nhớ sau đây.

Tìm hiểu cách viết cấu hình electron của nguyên tử.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Quy tắc viết cấu hình electron của nguyên tử

Trong quy ước viết cấu hình electron của nguyên tử:

  • Số vỏ electron được trình diễn bằng các chữ số: 1, 2, 3

  • Các lớp con được ký hiệu bằng các chữ cái thường: s, p, d, f

  • Số lượng electron trong vỏ con được biểu thị bằng số ở phía trên bên phải của biểu tượng vỏ con: Ví dụ: s2, p6, d10…

Cấu hình electron của nguyên tử được viết như thế nào?

  • Xác định số electron trong nguyên tử: Các electron tuần tự được phân bố vào các vỏ con theo chiều tăng dần của năng lượng trong nguyên tử và tuân theo quy luật: Vỏ con s chứa tối đa 2 electron; vỏ con p chứa tối đa 6 điện tử, vỏ con d chứa tối đa 10 điện tử; Vỏ con f chứa tối đa 14 electron.

  • Các nguyên tắc và quy tắc cần nhớ: Các electron được phân bố theo trật tự tăng dần của các mức năng lượng AO (mức năng lượng quỹ đạo nguyên tử), theo nguyên tắc Pauli, nguyên tắc ổn định và quy tắc Hun.

Nguyên tắc của Pauli: Mỗi obitan nguyên tử có thể chứa tối đa 2 electron. Hai điện tử này quay theo các hướng không giống nhau xung quanh trục riêng của mỗi điện tử.

Quy tắc của Hund: Trong cùng một vỏ con, các điện tử sẽ được phân bố trên các obitan sao cho số lượng các điện tử chưa ghép đôi là tối đa. Các electron này phải có cùng hướng quay.

Nguyên tắc vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử, các electron chiếm giữ các obitan với mức năng lượng tăng từ thấp tới cao.

Viết cấu hình electron

Cấu hình e được viết theo trật tự của các vỏ con trong một lớp vỏ và theo trật tự của các lớp vỏ electron.

Tuy nhiên, các bạn cần chú ý: Các electron phân bố thành các AO theo mức năng lượng tăng dần và có sự chèn mức năng lượng. Tuy nhiên, lúc viết cấu hình điện tử, các mức năng lượng cần được sắp xếp lại theo từng lớp.

Ví dụ:

Nguyên tử Fe có Z = 26. Tương tự, trong nguyên tử Fe có:

  • 26 điện tử

  • Các electron được phân bố: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 và có mức năng lượng xen vào là 4s <3d

  • Sắp xếp lại các vỏ con theo từng lớp, ta được cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Hay viết tắt là: [Ar] 3d6 4s2 (Trong đó, [Ar] là cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố argon – khí quý gần nhất đứng trước Fe)

3 bước viết cấu hình electron nguyên tử dễ nhớ

Sau lúc nắm đầy đủ lý thuyết về cấu hình electron nguyên tử, sau đây là 3 bước viết cấu hình e đơn giản và dễ nhớ nhất.

Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử.  (Ảnh: Shutterstock.com)

  • Bước 1: Xác định số electron trong nguyên tử (Z).

  • Bước 2: Sắp xếp các electron theo trật tự tăng dần mức năng lượng theo quy tắc đã học: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…

  • Bước 3: Viết cấu hình e: Sắp xếp theo trật tự từng lớp (1 → 7), trong mỗi lớp sắp xếp theo trật tự từng phân lớp (s → p → d → f). Ví dụ: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s…

Một số xem xét lúc viết cấu hình electron:

  • Cần xác định đúng số electron của nguyên tử hay ion (Số electron (e) = số proton (n) = Z).

  • Nắm vững các nguyên tắc và quy tắc, ký hiệu lớp và lớp con.

  • Quy tắc bão hòa và bán bão hòa trên d và cấu hình e ổn định lúc các electron trong vỏ con 4 là bão hòa (d, f) hoặc bán bão hòa (d, f).

Ví dụ:

Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau: Na (Z = 11):

  • Bước 1: Xác định E = Z = 11
  • Bước 2: Sắp xếp các e theo trật tự tăng dần: 1s2 2s2 2p6 3s1
  • Bước 3: Viết cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s1

Tương tự:

  • Nguyên tử hiđro có Z = 1, có 1e. Cấu hình electron của nguyên tử H là: 1s1 Nguyên tử heli có Z = 2, có 2e. Cấu hình electron của nguyên tử H là 1s2, bão hòa.
  • Nguyên tử liti có Z = 3, có 3e. Cấu hình electron của nguyên tử H là: 1s22s1. E cuối cùng của nguyên tử liti lấp đầy vỏ con s. Lithi là nguyên tố s.
  • Nguyên tử Neon có Z = 10, có 10e. Cấu hình electron của nguyên tử Ne là 1s22s22p6.
  • Nguyên tử clo có Z = 17, có 17e = Cấu hình electron của nguyên tử Cl là 1s22s22p63s23p5. Cấu hình e viết tắt là [Ne]3s23p.
  • Electron cuối cùng của clo điền vào vỏ con p. Clo là nguyên tố p.
  • Trong đó, [Ne] là biểu tượng cấu hình electron của nguyên tử Neon, là khí quý gần nhất đứng trước clo.
  • Nguyên tử sắt Fe có Z = 26, có 26 = Cấu hình electron của nguyên tử Fe là 1s22s22p63s23p64s23d6. Cấu hình e viết tắt là [Ar]3d64s2.
  • Electron cuối cùng của Fe lấp đầy vỏ con d. Sắt (Fe) là nguyên tố d.

Do đó, các phần tử s, p, d, f được xác định như sau:

  • phần tử s: Một nguyên tố có electron cuối cùng đã lấp đầy vỏ con s.
  • Phần tử P: Một nguyên tố có electron cuối cùng nằm trong vỏ con p.
  • phần tử d: Một nguyên tố trong đó nguyên tử có electron cuối cùng điền vào vỏ con d.
  • Phần tử f : Một nguyên tố có electron cuối cùng nằm trong lớp vỏ con f.

* Xem xét đối với các nguyên tố có cấu hình nguyên tử bán bão hòa:

  • Cr (Z = 24) 1s22s22p63s23p63do4s2 chuyển thành 1s22s22p63s23p63d54s1.
  • Cu (Z = 29) 1s22s22p63s23p63d4s2 chuyển thành 1s22s22p63s23p63d104s.

Xem thêm:

Bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố trước nhất

Sau đây là Bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố trước nhất các em cần nhớ để có thể làm thuần thục các bài tập cấu hình electron nguyên tử lớp 10.

Bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiên.  (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng

Các electron ở lớp vỏ ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố. Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp vỏ electron ngoài cùng có các đặc điểm chung sau:

  • Có nhiều nhất 8 electron.

  • Nguyên tử có 8e lớp vỏ ngoài cùng (ns2np6) và nguyên tử heli (1s2) đều rất bền và hầu như ko tham gia phản ứng hóa học.

  • Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng ko tham gia phản ứng hóa học (trừ một số điều kiện đặc trưng) vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đây là những nguyên tố khí cao quý chỉ có một nguyên tử.

  • Những nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ nhường electron là nguyên tử của các nguyên tố kim loại, trừ H, He và B.

  • Những nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng nhận electron thường là nguyên tử của một nguyên tố phi kim.

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

Tương tự, biết cấu hình electron của nguyên tử có thể giúp chúng ta dự đoán loại nguyên tố.

Bài tập cấu hình electron trong SGK Hóa học 10 có lời giải

Sau lúc hiểu hết lý thuyết và cách viết cấu hình e đơn giản nhất, chúng ta hãy vận dụng chúng vào thực tiễn một số Bài tập cấu hình electron nguyên tử Xuống đây.

Giải bài tập cấu hình electron nguyên tử trong SGK Hóa học 10. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Bài tập 1. (Trang 27 SGK Hóa học 10)

Phần tử có z = 11 thuộc loại phần tử:

Như Bp Cd Df

Chọn câu trả lời đúng.

Câu trả lời được đề xuất: A là câu trả lời chuẩn xác.

Xem thêm:   Lai lịch của Thiện Tài Đồng Tử

Nguyên tố Z = 11, ta có cấu hình electron của nguyên tố đó như sau: 1s22s22p63s1. Vậy phần tử đã cho là s. Câu trả lời đúng là a.

Bài tập 2. (Trang 27 SGK Hóa học 10)

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

A. 1s2 2s2 2p5 3s2 3p5; B. 1 s2 2s1 2p6 3s2 3p6;

C. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4; D. 1 s2 2s2 2p6 3s2 3p3.

Chọn câu trả lời đúng.

Câu trả lời được đề xuất: Câu trả lời đúng là c

Một nguyên tử lưu huỳnh có Z = 16 có cấu hình: 1s22s22p63s23p4

Bài tập 3. (Trang 28 SGK Hóa học 10)

Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là 1s22s22p63s23p1. Vì thế :

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

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

C. Lớp thứ ba (Lớp M) có 3 electron;

D. Lớp vỏ ngoài cùng có 1 êlectron.

Tìm câu sai.

Câu trả lời được đề xuất: D là câu trả lời sai.

Bài tập 4. (Trang 28 SGK Hóa học 10)

Tổng số proton, neutron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.

a) Xác định khối lượng nguyên tử.

b) Viết cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố.

(Cho biết: các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 tới 82 trong bảng tuần hoàn N, 1 ≤ N / Z ≤ 1,5)

Câu trả lời được đề xuất:

a) Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử của một nguyên tố đã cho là 13. Số proton bằng số electron nên ta có phương trình: 2Z + N = 13

Mặt khác, từ nguyên tố 2 tới 82 trong bảng tuần hoàn ta có:

Z ≤ N; trong đó N = 13 – 2Z ⇒ Z 13 – 2Z Z ≤ 4,333 (1)

N 1,5Z 13-2Z 1,5Z 3,5Z 13 Z ≥ 3,7 (2)

Từ (1) và (2) và vì Z là số nguyên dương nên 3,7 ≤ Z ≤ 4,333. vậy Z = 4

Suy ra số nơtron: N = 13 – 2Z = 13 -2,4 = 5

Vậy khối lượng nguyên tử cần tìm của bài toán là 4 + 5 = 9.

b) Viết cấu hình electron: Z = 4 có cấu hình 1s22s2. Đây là phần tử s

Bài tập 5. (Trang 28 SGK Hóa học 10)

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

Câu trả lời được đề xuất:

Số electron ở lớp vỏ ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử 3, 6, 9, 18 tuần tự là 1, 4, 7, 8. Vì nguyên tử có cấu hình electron như sau:

z = 3: 1s2 2s1; z = 6: 1s2 2s2 2p2;

z = 9: 1s2 2s2 2p5; z = 18: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

Tương tự, bài viết này của Monkey đã phân phối cho bạn toàn thể lý thuyết về Cấu hình electron nguyên tử với 3 bước viết cấu hình điện tử đơn giản và dễ nhớ nhất. Hi vọng qua những thông tin trên, các bạn có thể vận dụng giải các bài toán về cấu hình electron nguyên tử và đạt điểm cao trong các kỳ thi. San sớt bài viết và đừng quên ghé thăm mục Cơ bản trên trang web của Monkey mỗi ngày để có thêm nhiều kiến ​​thức Hóa học hữu ích nhé!


Xem thông tin chi tiết về Toàn bộ lý thuyết và cách viết cấu hình electron nguyên tử dễ nhớ

Nguồn:Cúng Đầy Tháng
Phân mục: Kiến thức hay

#Toàn #bộ #lý #thuyết #và #cách #viết #cấu #hình #electron #nguyên #tử #dễ #nhớ