Electron là gì? Electron mang điện tích gì? Electron độc thân là gì? Electron hóa trị là gì?

Chúng tôi xin giới thiệu bài Electron là gì? Electron mang điện tích gì? Electron độc thân là gì? Electron hóa trị là gì? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

1. Electron là gì?

Electron (tiếng Việt đọc là: ê lếch t-rôn hay ê lếch t-rông) còn gọi là điện tử, được biểu diễn như là e−, là một hạt hạ nguyên tử, hay hạt sơ cấp. Trong nguyên tử, electron chuyển động xung quanh hạt nhân (bao gồm các proton và neutron) trên quỹ đạo electron. Từ electron bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp ηλεκτρον (phát âm là “êlectron”) có nghĩa là “hổ phách” do người Hy Lạp cổ đại lần đầu tiên quan sát thấy khả năng hút các vật nhỏ (do lực hút tĩnh điện) của một miếng hổ phách sau khi được chà xát với lông thú.

Các electron có điện tích và khi chúng chuyển động sẽ sinh ra dòng điện. Vì các electron trong nguyên tử xác định phương thức mà nó tương tác với các nguyên tử khác nên chúng đóng vai trò quan trọng trong hóa học.

2. Cấu tạo của electron, electron mang điện tích gì?

Electron không có cấu trúc bên trong và nó được cho là một hạt điểm với điện tích điểm và không có sự mở rộng ra không gian.

Êlectron có điện tích là -1,6.10^-19 C và khối lượng là 9,1.10^-31 kg. Prôtôn có điện tích là +1,6.10^-19 C và khối lượng là 1,67.10^-27 kg. Khối lượng của nơtron xấp xỉ bằng khối lượng của prôtôn.

Số prôtôn trong hạt nhân bằng số êlectron quay xung quanh hạt nhân nên độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng độ lớn của điện tích âm của các êlectron và nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện.

b) Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta có thể có được và được gọi là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).

3. Electron độc thân là gì?

Electron độc thân (tiếng Anh: unpaired electron) là electron đứng một mình trong orbital nguyên tử, mà không hình thành cặp electron. Vì electron dạng cặp ổn định hơn, nên electron độc thân tương đối hiếm thấy trong hóa học, và nguyên tử có sẵn các electron độc thân thì dễ tham gia phản ứng. Trong hoá học hữu cơ, electron độc thân thường có ở các gốc tự do, từ đó có thể giải thích nhiều phản ứng hoá học.

Gốc tự do có electron độc thân thường có ở orbital nguyên tử d và f, vì hai loại orbital nguyên tử này ít định hướng, do đó electron độc thân không thể hình thành hiệu quả phân tử dime ổn định.

Electron độc thân cũng hiện diện trong một số phân tử ổn định. Phân tử ôxi có hai electron độc thân, và nitơ ôxít (NO) thì có một hạt. Hướng spin của electron độc thân trong phân tử ôxi cố định, do đó nguyên tố ôxi biểu hiện tính thuận từ.

Electron độc thân trong các nguyên tố họ lantan là electron ổn định nhất, orbital f của chúng phản ứng kém với tác nhân bên ngoài, và electron độc thân khó hình thành liên kết hoá học. Nguyên tử có nhiều electron độc thân nhất là Gd³⁺, có 7 electron độc thân.

4. Cấu tạo của các hạt cấu thành nên nguyên tử khác?

Từ các kết quả thực nghiệm, các nhà khoa học đã xác định được thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm có hạt nhân và lớp vỏ Electron, trong đó:

- Hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử, gồm các hạt proton và nơtron

- Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động trong không gian xung quanh hạt nhân.

⇒ Như vậy, nguyên tử được cấu tạo từ 3 loại hạt cơ bản là: electron, proton và nơtron. Khối lượng và điện tích của Proton, Nơtron và Electron được thể hiện ở bảng sau:

Đơn vị khối lượng nguyên tử: u

1u = khối lượng của một nguyên tử đồng vị ¹²C =1,67.10^-27 (kg) = 1,67.10^-24 (g).

– Đơn vị điện tích nguyên tố: 1 đơn vị điện tích nguyên tố = 1,602.10^-19 C

– Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton (P) trong hạt nhân bằng số electron (E) của nguyên tử: số p = số e

Khối lượng nguyên tử:

m_{nguyên tử} = ∑m_p + ∑m_n +∑m_e

– Vì khối lượng của e không đáng kể nên:

m_{nguyên tử} = ∑m_p + ∑m_n = m_{hạt nhân}

Kích thước của nguyên tử:

– Để biểu thị kích thước nguyên tử, người ta dùng đơn vị nanomet (viết tắt là nm) hay angstrom (kí hiệu là).

1nm = 10^-9m; 1 = 10^-10m; 1nm =10

– Kích thước nguyên tử: các nguyên tử có kích thước khoảng 10^-10 m= 0,1nm. Nguyên tử nhỏ nhất là nguyên tử hidro có bán kính khoảng 0,053nm.

– Kích thước hạt nhân: các hạt nhân đều có kích thước khoảng 10^-14m = 10^-5nm.

5. Electron hóa trị là gì?

Trước hết là định nghĩa electron hóa trị là gì? Electron hóa trị (electron ngoài cùng) là những electron ở các orbital ngoài cùng và có thể tham gia vào các liên kết của nguyên tử. Electron hóa trị các nguyên tố nhóm chính nằm ở lớp ngoài cùng, trong nguyên tố nhóm phụ (kim loại chuyển tiếp) electron hóa trị có tại lớp ngoài cùng và lớp d kề cận.

Electron hóa trị của các nguyên tố có thể tham gia vào liên kết của nguyên tử (gọi là electron liên kết) nhưng cũng có thể không. Nói cách khác số electron hóa trị của một nguyên tố cho biết số electron tối đa có thể tham gia liên kết của nguyên tử nguyên tố đó.

Cách xác định electron hóa trị

Dựa vào bảng HTTH các nguyên tố hóa học là cách đơn giản để xác định số electron hóa trị của nguyên tố.

Bảng hệ thống tuần hoàn của Menđêleep được chia làm 18 cột gọi là các nhóm. Ta có nhóm IA, IIA, IIIA… hay IB, IIB, IIIB…

Số electron hóa trị của một nguyên tố trùng với số thứ tự của nhóm. Các nguyên tố thuộc cùng một cột thì có cùng electron hóa trị.

Các nguyên tố thuộc nhóm A thì số electron hóa trị là số electron lớp ngoài cùng của nguyên tố. Các nguyên tố thuộc nhóm B thì số electron hóa trị có thể nằm ở phân lớp ngoài cùng hoặc sát phân lớp ngoài cùng (nếu phân lớp này chưa bão hòa) của nguyên tố. Cụ thể:

Bảng hóa trị chia theo các nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn

6. Ví dụ các xác định hóa trị của 1 nguyên tố bất kỳ

Câu hỏi 1: Xác định hóa trị của nguyên tố nhôm (Al) bằng cách xác định theo cấu hình electron?

Đáp án:

Cấu hình electron của nhôm là: 1s¹2s²2p⁶3s²3p¹

Ta thấy cấu hình electron của nhôm có 3 electron còn dư ở lớp vỏ là 3s²3p¹

=> 13 – 10 = 3

Nên hóa trị của nhôm là 3.

Câu hỏi 2: Nguyên tử Nitơ có bao nhiêu hóa trị?

Đáp án:

Cấu hình electron của nhôm: 1s²2s²2p³

Để đạt cấu hình bền vững thì Nitơ phải cho đi 5 electron => hóa trị của N = 5.

Hoặc một số đồng vị hóa trị N = 2.

Đa số các nguyên tố phi kim đều có nhiều hóa trị khác nhau, nó phụ thuộc vào số đồng vị.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Electron là gì electron mang điện tích gì? Electron độc thân là gì? Electron hóa trị là gì? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Chuyên đề Hóa học 8, Giải bài tập Hóa học 8, Giải SBT Hóa 8, Trắc nghiệm Hóa học 8, Tài liệu học tập lớp 8