Cấu hình electron nguyên tử thể hiện sự phân bố quỹ đạo nguyên tử giữa các lớp. Cấu hình electron lớp ngoài cùng dùng để nhận biết nguyên tử đó là nguyên tử kim loại hay phi kim. Vậy cấu hình electron là gì? Cách viết cấu hình electron của nguyên tử? Nội dung kiến thức hóa học 10 vấn đề này các em cùng tìm hiểu sau đây.
Trật tự cấp nguyên tử
– Electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao.
Bạn đang xem: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 là gì
– Từ trong ra ngoài mức năng lượng của lớp tăng dần theo thứ tự từ 1 đến 7 và tăng theo năng lượng của lớp con theo thứ tự từ s đến p đến d và f: s, p, d , f .
– Khi điện tích hạt nhân tăng lên thì có thêm một mức năng lượng nên mức năng lượng 4s thấp hơn mức 3d.
Sự sắp xếp electron nguyên tử
– Cấu hình electron nguyên tử biểu thị sự phân bố electron trong các lớp khác nhau của phân lớp.
– Quy ước viết cấu hình electron của nguyên tử:
+Số lớp electron được biểu diễn bằng các số (1, 2, 3…).
+ Các phân lớp được ký hiệu bằng các chữ thường (s, p, d, f).
Số lượng electron trong lớp con + được biểu thị bằng số ở góc trên bên phải của lớp con (s2, p6…).
– Nguyên tố s là nguyên tố có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s.
– Các nguyên tố p là những nguyên tố có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p.
– Nguyên tố d là nguyên tố có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d.
– Các nguyên tố f là những nguyên tố có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f.
– Phân bố electron trong mỗi phân lớp:
+ Phân lớp chứa tối đa 2 electron
+ phân lớp p chứa tối đa 6 electron
Phân lớp + d chứa tối đa 10 electron
Phân lớp + f có thể chứa tới 14 electron
Ví dụ: Xác định cấu hình e cho n, z = 7
– Cấu hình electron của n là: 1s22s22p3.
– Như vậy, nguyên tử n có tất cả 2 lớp e, 3 phân lớp và 5 e lớp ngoài cùng.
Tính chất của electron lớp ngoài cùng
– Đối với nguyên tử của mọi nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có tối đa 8 electron.
-Các nguyên tử có 8 electron ở lớp electron ngoài cùng (ns2np6) và nguyên tử heli (1s2) không tham gia phản ứng hóa học (trừ một số điều kiện đặc biệt), vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền vững. Đây là những nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm. Trong tự nhiên, phân tử khí hiếm chỉ có một nguyên tử.
– Nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng và nguyên tử nguyên tố kim loại (trừ h, he, b) dễ nhường electron.
– Nguyên tử có 5, 6 hoặc 7 electron ở lớp ngoài cùng có khả năng nhận electron, thường là nguyên tử của 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.
Cách viết cấu hình electron
- Nắm vững cách viết cấu hình electron của nguyên tử theo nguyên lý bền, nguyên lý Pauli và quy tắc Hund:
- Cách viết cấu hình electron của nguyên tử gồm 3 bước cơ bản:
– Nguyên lý Pauli. Một obitan nguyên tử có thể chứa tối đa hai electron quay quanh các trục tương ứng của chúng theo các hướng khác nhau.
– quy tắc trăm. Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ được phân bố theo các obitan sao cho số electron độc thân là lớn nhất và các electron này phải có cùng chiều quay.
– Nguyên tắc ổn định. Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm các obitan từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao.
Bước 1. Xác định số electron trong nguyên tử.
Bước 2. Phân bố các electron vào các phân lớp theo chiều năng lượng nguyên tử tăng dần và tuân theo các quy tắc sau: phân lớp s chứa nhiều nhất 2 electron, phân lớp p chứa nhiều nhất 6 electron, phân lớp p chứa nhiều nhất 6 electron. lớp con d có thể chứa tối đa 10 electron; lớp con f có thể chứa tối đa 14 electron.
Bước 3. Viết các cấu hình electron thể hiện sự phân bố electron trong các phân lớp khác nhau.
Ví dụ, viết cấu hình electron của các nguyên tố sau:
– Nguyên tử hiđro có z = 1 => cấu hình electron của nguyên tử là: 1s1.
– Nguyên tử hêli có z = 2 => cấu hình electron của nguyên tử là: 1s2.
– Nguyên tử liti có z = 3 => cấu hình electron của nguyên tử là: 1s22s1
– Nguyên tử Neon có z = 10 => Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s22s22p6
Xem thêm: Chuẩn mực kế toán việt nam là gì
– Nguyên tử clo có z = 17 => Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s22s22p63s23p5.
Rút gọn cấu hình của clo thành [ne]3s23p5.
Vì electron cuối cùng lấp đầy phân lớp nên nguyên tố này thuộc nhóm đó nên clo là nguyên tố nhóm p.
Lưu ý: Trường hợp phân lớp s trước phân lớp d chứa đầy electron.
– Do phân lớp s có mức năng lượng thấp hơn phân lớp d nên khi electron chuyển động sẽ đi vào phân lớp s cho 2 electron rồi vào phân lớp d.
Ví dụ: z = 22 đối với titan
– Cấu hình theo thứ tự lớp 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s0 nhưng do lớp 4s có năng lượng thấp hơn lớp 3d nên 4 electron còn lại sẽ điền vào lớp 4s (2) trước rồi đến lớp 3d (2), titan Cấu hình đúng là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2.
– z của nguyên tử fe bằng 26 => cấu hình electron của nguyên tử fe là: 1s22s22p63s23p64s23d6.
Xem thêm: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và những điều bạn cần biết
Xem thêm: Bảng nguyên tử khối
Cấu hình electron của một số nguyên tố
Khí hiếm
z phần tử từ 11 đến 17
z phần tử từ 21 đến 31
z phần tử từ 39 đến 49
Bài tập về cấu hình electron của nguyên tử
Đáp án trang 27 Bài 1 Hóa học 10
Phần tử có z = 11 thuộc loại: a. b.pcddf
Chọn câu trả lời đúng.
Giải pháp:
Nguyên tố z=11, cấu hình electron của nguyên tố này như sau: 1s22s22p63s1. Vậy phần tử đã cho là s.
=>A.
Đáp án trang 27 Bài 2 Hóa học 10
Lưu huỳnh (z = 16) Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây: 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.
Giải pháp:
Nguyên tử lưu huỳnh ở z=16 có cấu hình như sau: 1s22s22p63s23p4
=>c.
Đáp án SGK Hóa học 10 trang 28 câu 3
Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (z=13) là 1s22s22p63s23p1. Vậy: lớp thứ nhất (lớp k) có 2 electron b, lớp thứ hai (lớp l) có 8 electron c. Lớp thứ 3 (lớp m) có 3 electron d.Lớp ngoài cùng có 1 electron.
Tìm câu sai.
Giải pháp:
Câu sai là d.
Đáp án câu 4 trang 28 SGK Hóa học 10
Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.
a) Xác định khối lượng nguyên tử.
b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó.
(Cho biết: các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong bảng tuần hoàn thứ n 1≤n/z≤1,5)
Giải pháp:
a) Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố đã cho là 13. Số proton bằng số electron nên ta có phương trình sau:
2z + n = 13
Mặt khác, từ nguyên tố thứ 2 đến thứ 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 do z nguyên dương 3.7 ≤ z ≤ 4,333 . Vậy z=4
Số nơtron suy ra: n = 13 – 2z = 13 -2,4 = 5
Vậy khối lượng nguyên tử cần thiết là 4+5=9.
b) Viết cấu hình electron: z = 4 là 1s22s2. Đây là phần tử s.
Đáp án trang 28 Bài 5 SGK Hóa học 10
Có bao nhiêu electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử số 3, 6, 9, 18?
Giải pháp:
Số electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 3, 6, 9, 18 lần lượt 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.
Sách giáo khoa Hóa học 10 Đáp án bài 6 trang 28
Viết cấu hình electron nguyên tử của cặp nguyên tố mà hạt nhân có số hạt proton:
a) 1, 3; b) 8, 16; c) 7, 9.
Những nguyên tố nào là kim loại? Nó có phải là phi kim loại không? Tại sao?
Giải pháp:
Hạt nhân nguyên tử biểu thị số proton (tức là số đơn vị điện tích hạt nhân) nên theo yêu cầu của câu hỏi, ta có thể viết được cách sắp xếp electron của các nguyên tử thuộc cặp nguyên tố như sau:
tr> p>
a) z = 1 : 1s1
z = 3 : 1s2 2s1
b) z = 8 : 1s2 2s2 2p4
z = 16 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
c) z = 7 : 1s2 2s2 2p3
z = 9 : 1s2 2s2 2p5.
Lớp ngoài cùng của các nguyên tố kim loại có 1, 2, 3 electron nên nguyên tố có z=3 là kim loại, còn nguyên tố có z=1 là h giống kim loại nhưng không phải là kim loại.
Các nguyên tố phi kim có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng nên các nguyên tố có z = 8, z = 16, z = 7, z = 9 đều là phi kim.
Viết cấu hình electron nguyên tử của cặp nguyên tố mà hạt nhân có số hạt proton:
a) 1, 3; b) 8, 16; c) 7, 9.
Những nguyên tố nào là kim loại? Nó có phải là phi kim loại không? Tại sao?
Giải pháp:
Hạt nhân nguyên tử biểu thị số proton (tức là số đơn vị điện tích hạt nhân) nên theo yêu cầu của câu hỏi, ta có thể viết được cách sắp xếp electron của các nguyên tử thuộc cặp nguyên tố như sau:
tr> p>
a) z = 1 : 1s1
z = 3 : 1s2 2s1
b) z = 8 : 1s2 2s2 2p4
z = 16 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
c) z = 7 : 1s2 2s2 2p3
z = 9 : 1s2 2s2 2p5.
Lớp ngoài cùng của các nguyên tố kim loại có 1, 2, 3 electron nên nguyên tố có z=3 là kim loại, còn nguyên tố có z=1 là h giống kim loại nhưng không phải là kim loại.
Các nguyên tố phi kim có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng nên các nguyên tố có z = 8, z = 16, z = 7, z = 9 đều là phi kim.
Qua bài viết về cấu hình electron trong bài hóa học trên đây đã tổng hợp những nội dung quan trọng đầu năm hóa học lớp 10. Hi vọng các em hiểu bài và vận dụng tốt vào làm bài tập. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng để lại tin nhắn cho chúng tôi. Cảm ơn.
Xem thêm: Bảo hiểm y tế gia đình là gì
Vậy là đến đây bài viết về 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 là gì đã dừng lại rồi. Hy vọng bạn luôn theo dõi và đọc những bài viết hay của chúng tôi trên website Onlineaz.vn
Chúc các bạn luôn gặt hái nhiều thành công trong cuộc sống!
