Viết cấu hình electron của Cu
Cách viết cấu hình electron Cu
Viết cấu hình electron của Cu (đồng) là một phần quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 10, liên quan trực tiếp đến kiến thức về cấu hình nguyên tử và bảng tuần hoàn. Nguyên tử Cu có số hiệu nguyên tử Z = 29, nhưng cấu hình electron của nó lại có điểm bất thường so với quy tắc phân bố electron thông thường. Thay vì 3d94s2, cấu hình electron đúng của Cu là 3d10 4s1 — điều này giúp nguyên tử đạt trạng thái bền vững hơn. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ cách viết, giải thích nguyên nhân và phân tích cấu hình electron của Cu và ion Cu2+ một cách chính xác, dễ hiểu.
I. Cấu hình electron nguyên tử copper (Z = 29)
- Cu có số hiệu nguyên tử là 29 ⇒ nguyên tử Cu có 29 electron.
- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau:
1s22s22p63s23p64s23d9.
- Do trạng thái này không bền nên 1 electron ở phân lớp 4s chuyển sang phân lớp 3d để đạt trạng thái bão hòa bền vững hơn.
- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo từng lớp để thu được cấu hình electron của Cu là:
1s22s22p63s23p63d104s1.
Viết gọn: [Ar]3d104s1.
Vì sao cấu hình electron của Cu là 3d104s1?
Sự phân bố electron theo cách này giúp phân lớp 3d đạt cấu hình bền vững (đầy đủ 10 electron). Dù 4s có năng lượng thấp hơn 3d, nhưng trong thực tế, việc có 10 electron ở phân lớp 3d giúp nguyên tử đồng ổn định hơn về mặt năng lượng tổng thể.
II. Cấu hình electron của nguyên tử copper (Z = 29) theo ô orbital
- Nguyên tử Cu có 1 electron độc thân, thuộc AO 4s.
III. Mối quan hệ giữa cấu hình electron với vị trí trong bảng tuần hoàn và tính chất nguyên tố
1. Vị trí Cu trong bảng tuần hoàn
Từ cấu hình electron của Cu là 1s22s22p63s23p63d104s1 ta xác định được:
+ Cu thuộc ô số 29 (do Z = 29)
+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)
+ Nhóm IB (do có tổng số electron thuộc hai phân lớp 3d và 4s là 11).
+ Là nguyên tố d (do Cu là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d104s1).
2. Tính chất nguyên tố
+ Cu thuộc chu kì 4, nhóm IB nên đồng là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.
+ Số oxi hóa phổ biến của đồng trong hợp chất là +2, ngoài ra còn số oxi hóa +1.
