Cách viết cấu hình electron
Chuyên đề Hóa học lớp 10: Cách viết cấu hình electron được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Lý thuyết: Cách viết cấu hình electron
A. Phương pháp & ví dụ
1/ Lý thuyết và phương pháp giải
- Nắm chắc cách viết cấu hình electron nguyên tử dựa vào nguyên lý vững bền, nguyên lý Pauli và quy tắc Hund:
+ Nguyên lý Pauli: Trên một obital nguyên tử chỉ có thể chứa tối đa là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.
+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obital sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
+ Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron lần lượt chiếm các obital có mức năng lượng từ thấp đến cao
* Các bước viết cấu hình electron nguyên tử
+ Xác định số electron trong nguyên tử.
+ Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần.
+ Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp.
Ví dụ: 26Fe.
+ Có 26e
+ Viết theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
+ Sau đó viết lại theo thứ tự các phân lớp electron trong 1 lớp: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
+ Viết gọn: [Ar] 3d6 4s2
* Chú ý:
+ Trật tự các mức năng lượng AO tăng dần như sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
+ Dạng (n – 1)d4ns2 chuyển thành (n – 1)d5ns1
(n – 1)d9ns2 chuyển thành (n – 1)d10ns1
* Dựa vào số electron ở lớp ngoài cùng để suy ra tính chất của nguyên tố hóa học.
| Số electron lớp ngoài cùng | Tính chất của nguyên tố |
| 1, 2, 3 | Kim loại |
| 4 | Kim loại hoặc phi kim |
| 5, 6, 7 | Phi kim |
| 8 | Khí hiếm |
Sơ đồ hình thành ion nguyên tử:
M → Mn+ + ne
X + me → Xm-.
2/ Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: 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 2: Nguyên tử X có ký hiệu 2656X. Cho các phát biểu sau về X:
(1) Nguyên tử của nguyên tố X có 8 electron ở lớp ngoài cùng.
(2) Nguyên tử của nguyên tố X có 30 nơtron trong hạt nhân.
(3) X là một phi kim.
(4) X là nguyên tố d.
Trong các 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 đó X là Kim loại
- N = A – Z = 56 – 26 = 30
- Electron cuối cùng phân bố trên phân lớp 3d nên X là nguyên tố d.
⇒ Chọn C.
Ví dụ 3: Cấu hình electron của nguyên tử nguyên 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 nguyên tố X có 9 electron p.
D. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 phân lớp electron.
Hướng dẫn:
⇒ Chọn C.
Ví dụ 4: Cấu hình electron nào sau đây viết sai?
A. 1s22s22p5
B. 1s22s22p63s23p64s1
C. 1s22s22p63s23p64s24p5
D. 1s22s22p63s23p63d34s2
Hướng dẫn:
Cấu hình 1s22s2p63s23p64s24p5 thiếu phân lớp 3d. Trước khi electron được điền vào phân lớp 4p phải điền vào phân lớp 3d.
⇒ Chọn C.
Ví dụ 5: Một nguyên tử của nguyên 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 nguyên tố d có 4 lớp electron, phân lớp ngoài cùng đã bão hòa electron. Tổng số electron s và electron p của nguyên tố này là
Hướng dẫn:
Nguyên tố d có 4 lớp electron → electron cuối cùng trên phân lớp 3d.
Cấu hình electron của nguyên tố này có dạng: 1s22s22p63s23p63dX4s2.
Vậy tổng số electron s và electron p là 20
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt electron trong các phân lớp p là 7. Số hạt mang điện của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8 hạt. Tìm các nguyên tố X và Y
Đáp án:
Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt electron tron các phân lớp p là 7
⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
⇒ ZX = 13 ⇒ X là Al
- Số hạt mang điện cảu một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điên của một nguyên tử X là 8 hạt ⇒ 2ZY - 2ZX = 8 ⇔ 2ZY – 2.13 = 8
⇒ ZY = 17 ⇒ Y là Cl
Câu 2. Nguyên tố X có Z = 28, cấu hình electron của ion X2+ là:
A. 1s22s22p63s23p64s23d8 B. 1s22s22p63s23p63d6
C. 1s22s22p63s23p6 4s23d6 D. 1s22s22p63s23p63d8
Đáp án: D
Cấu hình electron của X là 1s22s22p63s23p63d84s2
Cấu hình ion của X2+ là 1s22s22p63s23p63d8
Câu 3. Nguyên tử của nguyên tố X có electron ở mức năng lượng ở mức cao nhất là 3p. nguyên tử của nguyên tố Y cũng có electron ở mức năng lượng 3p và có một electron ở lớp ngoài cùng. Nguyên tử X va Y có số electron hơn kém nhau 3. Nguyên tử X, Y lần lượt là:
A. Khí hiếm và kim loại C. Kim loại và kim loại
B. Kim loại và khí hiếm D. Phi kim và kim loại
Đáp án: D
Cấu hình e của Y: [Ne] 3s2 3p1 ⇒ Y là kim loại
Ta có: ZY = 13 ⇒ ZX = 11 ⇒ Cấu hình: [Ne] 3s1 (loại)
⇒ ZX = 15⇒ Cấu hình: [Ne] 3s2 3p3 ⇒ X là phi kim
Câu 4. Ion Xa+ có tổng số hạt là 80; số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20; tổng số hạt trong hạt nhân của ion Xa+ là 56. Hãy cho biết cấu hình electron đúng của Xa+?
A. [18Ar] 3d8 B. [18Ar] 3d6 C. [18Ar] 3d44s2 D. [18Ar] 3d4
Đáp án: B
Ion Xa+ có tổng số hạt là 80 → 2p + n-a = 80
Ion Xa+ có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20 → (2p-a) - n = 20
Ion Xa+ có tổng số hạt trong hạt nhân là 56 → p + n = 56
Giải hệ → p = 26, n = 30, a = 2
Cấu hình của Xa+ là [Ar]3d6.
Câu 5. Nguyên tố A có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s1. Nguyên tố B có phân lớp cuối là 3p5. Viết cấu hình electron đầy đủ của A, B. Xác định tên A, B.
Đáp án:
Cấu hình electron của A và B:
- Nguyên tố A có 3 trường hợp:
+ Không có electron ở 3d:
⇒ Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1: Z = 19 (K)
+ Có electon ở 3d: vì 4s1 chưa bão hòa nên:
hoặc 3d bán bão hòa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1:Z = 24 (Cr)
hoặc 3d bão hòa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1: Z = 29 (Cu)
- Nguyên tố B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, B có Z = 17 là clo (Cl)
Câu 6. Nguyên tử A có e ở phân lớp 3d chỉ bằng một nửa phân lớp 4s.Cấu hình electron của nguyên tử A là
A. [Ar]3d14s2 B. [Ar]3d44s2 C. [Ne]3d14s2 D. [Ar]3d34s2
Đáp án: A
Số electron tối đa của phân lớp 4s là 4s2 → số e ở phân lớp 3d là 3d1
Cấu hình của nguyên tử A là [Ar]3d14s2
Câu 7. Nguyên tử M có cấu hình electron ngoài cùng là 3d74s2. Số hiệu nguyên tử của M
A. 24 B. 25 C. 27 D. 29
Đáp án: C
Cấu hình electron của nguyên tử M là 1s22s22p63s23p63d74s2
Số hiệu nguyên tử của M là 27.
Câu 8. Viết cấu hình electron của các ion Cu2+, N3-, Fe3+, Cl-,Al3+. Biết số thứ tự nguyên tố lần lượt là: Cu (Z = 29), N (Z = 7), Fe (Z = 26), Cl (Z = 17), Al (Z = 13).
Đáp án:
Cu2+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
N3- = 1s2 2s2 2p6
Fe3+ = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Cl- = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Al3+ = 1s2 2s2 2p6
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Hóa học 10: Cách viết cấu hình electron. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Hóa học lớp 10, Giải bài tập Vật Lí 10, Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
