Cấu hình electron của nguyên tử
A. LÍ THUYẾT
I. THỨ TỰ CÁC MỨC NĂNG LƯỢNG TRONG NGUYÊN TỬ:
Quy tắc: "Các electron trong nguyên tử lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao và sắp xếp từ trong ra ngoài.(Tính từ hạt nhân) "
E1< E2<E3<E4
- Trong các lớp : Các e lần lượt chiếm các phân lớp là s, p, d, f…
- Thứ tự sắp xếp theo mức năng lượng :
1s 2s 3s 3p 4s 3d 4p 5s ...
II. CẤU HÌNH ELECTRON CỦA NGUYÊN TỬ
1. Cấu hình electron của nguyên tử
- Là cách để mô tả sự xắp sếp các e trong nguyên tử : Thuộc AO nào, phân lớp nào, lớp nào.
- Cách biểu diễn cấu hình (dạng chữ số) : nla
Trong đó :
n : STT của lớp.
l : tên phân lớp.
a : Số e có mặt tại phân lớp và lớp tương ứng
VD :
1s1
* Các bước viết cấu hình electron :
- Xác định số electron của nguyên tử.
- Điền e vào các phân lớp theo thứ tự mức năng lượng . (Chú ý đến số e tối đa cho các phân lớp)
VD :
Ne (Z=10): 1s22s22p6
Cl (Z=17): 1s22s22p6 3s23p5
Ar (Z=18): 1s22s22p6 3s23p6
Hoặc viết gọn: [Ne]3s23p6
Fe (Z=26): 1s22s22p6 3s23p6 3d64s2
Hoặc viết gọn: [Ar]3d64s2
* Nguyên tố họ s, họ p, họ d :
- e cuối cùng điền vào phân lớp nào thì nguyên tố là họ đấy:
VD:
- Ar là nguyên tố p vì electron cuối cùng của Ar điền vào phân lớp p.
- Fe là nguyên tố d vì electron cuối cùng của Fe điền vào phân lớp d.
2. Cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu
- SGK.
- Nhận xét : Các nguyên tố đều họ s và p
3. Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng
- Đối với tất cả các nguyên tố, lớp ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron (không tham gia vào các phản ứng hóa học (trừ một số đk đặc biệt)) .
- Khí hiếm (Trừ He có 2e LNC)
- Kim loại: 1, 2, 3 lớp ngoài cùng
- Phi kim : 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng
- Nguyên tử có 4 electron ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim.
B. BÀI TẬP
Dạng 1: Tìm nguyên tố và viết cấu hình electron của nguyên tử
- Tìm Z =>Tên nguyên tố, viết cấu hình electron.
VD: Một nguyên tử X có số hiệu nguyên tử Z =19. Số lớp electron trong nguyên tử X là
A. 4 B. 5 C. 3 D. 6
Z = 19 => Cấu hình electron là: 1s22s22p63s23p64s1 Có số lớp e là 4
Dạng 2: Viết cấu hình electron của ion - Xác định tính chất của nguyên tố
1. Từ cấu hình e của nguyên tử => Cấu hình e của ion tương ứng.
- Cấu hình e của ion dương : bớt đi số e ở phân lớp ngoài cùng của ngtử bằng đúng điện tích ion đó.
- Cấu hình e của ion âm : nhận thêm số e bằng đúng điện tích ion đó vào phân lớp ngoài cùng của ngtử.
2. Dựa vào cấu hình e, xác định cấu tạo nguyên tử, tính chất của nguyên tố.
- Lớp ngoài cùng có 8 e là ngtố khí hiếm.
- Lớp ngoài cùng có 1, 2, 3 e là nguyên tố kim loại.
- Lớp ngoài cùng có 5, 6, 7 là nguyên tố phi kim
- Lớp ngoài cùng có 4 e có thể là kim loại, hay phi kim.
VD1: Cu2+ có cấu hình electron là:
A. 1s22s22p63s23p63d94s2 B. 1s22s22p63s23p63d104s1 C. 1s22s22p63s23p63d9 D. 1s22s22p63s23p63d8
Hướng dẫn: Cấu hình e của Cu: 1s22s22p63s23p63d104s1 => Cấu hình e của Cu2+là: 1s22s22p63s23p63d9
VD2: Cấu trúc electron nào sau đây là của phi kim:
(1). 1s22s22p63s23p4. (4). [Ar]3d54s1.
(2). 1s22s22p63s23p63d24s2. (5). [Ne]3s23p3.
(3). 1s22s22p63s23p63d104s24p3. (6). [Ne]3s23p64s2.
A. (1), (2), (3). B. (1), (3), (5). C. (2), (3), (4). D. (2), (4), (6).
Hướng dẫn: Cấu hình (1), (3), (5) là của phi kim.