Cấu tạo nguyên tử mỗi obitan chứa bao nhiêu electron năm 2024
HÓA HỌC 10 I. Thành phần nguyên tử 1. Lớp vỏ:-Bao gồm các electron mang điện tích âm.-Electron có điện tích: qe = –1,602.10 –19 C = 1 –. Khối lượng electron là me = 9,1095.10 –31 kg. 2. Hạt nhân:-Bao gồm các proton và các nơtron.-Proton có điện tích: qp = +1,602.10 –19 C = 1 +. Khối lượng proton là mp = 1,6726.10 –27 kg.-Nơtron không có điện tích và có khối lượng: mn = 1,6748.10 –27 kg. Kết luận: Nguyên tử trung hòa về điện, tổng số proton bằng tổng số electron. Khối lượng của electron rất nhỏ so với proton hoặc nơtron. II. Điện tích và số khối hạt nhân 1. Điện tích hạt nhân Nguyên tử có hạt nhân mang điện dương. Điện tích hạt nhân là Z + , số đơn vị điện tích hạt nhân là Z. Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron. 2. Số khối hạt nhân A = Z + N M 3. Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số điện tích hạt nhân. Kí hiệu: A Z X. Trong đó A là số khối nguyên tử, Z là số hiệu nguyên tử. III. Đồng vị, nguyên tử khối trung bình 1. Đồng vị là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau số nơtron. Show
\=> n 2, n 3 4 5 l=ml 1 Loại 0 TH1. n=3, l=1, ml=1, ms=-1/ => e cuối cùng 3p 1 => A: [Ne]3s 2 3p 1 TH2. n=5, l=0, ml=0, ms=-1/ => e cuối cùng 5s 2 => A: [Kr]5s 2 Câu 11. Cho 2 nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong BTH, có tổng số lượng tử (n+l) bằng nhau, trong đó số lượng tử chính của A lớn hơn số lượng tử chính của B. Tổng đại số của bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng của nguyên tử B là 4,5. Viết cấu hình electron nguyên tử của A, B? Giải Hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong BTH có tổng (n+l) bằng nhau và số lượng tử chính nA>nB => Cấu hình electron lớp ngoài cùng của A, B B: np 6 A: (n+1)s 1 => e cuối cùng của B có bộ số lượng tử: l=1, ml = 1, ms = -1/ Theo bài ra: n+l+ml+ms = n+1+1-1/2=4,5 => n= => e cuối cùng của B có n = 3, l = 1, ml = 1, mS = -1/ Cấu hình e của B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Electron cuối cùng của A có n = 4, l = 0, ml = 0, ms = +1/ => cấu hình e của A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 Câu 12. Một phân tử XY 2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. a) Hãy xác định kí hiệu hóa học của X, Y và công thức phân tử XY 2? Phân lớp electron trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là một tập hợp các nhóm lân cận nhau. Các electron năng lượng cao nhất tương ứng trong một nguyên tố trong cùng một phân lớp thì thuộc cùng một kiểm obitan nguyên tử. Mỗi phân lớp được đặt tên theo tính chất của orbitan của nó. Do đó, các phân lớp bao gồm:
Tên phân lớp (s, p, d, f, g, h, và i) xuất phát từ ký hiệu quang phổ của obitan nguyên tử tương ứng: sharp, principal, diffuse và fundamental, và cuối cùng g,h,i theo sau ký hiệu f trong bảng chữ cái. Nguyên tử được hình dung như một quả cầu siêu nhỏ, đường kính chỉ khoảng 0.00000001 cm, được cấu tạo từ các hạt proton, notron và electron (e). Trong đó, các electron của nguyên tử các nguyên tố được sắp xếp và phân lớp theo chiều tăng dần của năng lượng với thứ tự s,p,d,f. Vậy đâu là cách viết cấu hình e đơn giản, dễ nhớ? Cùng Monkey tìm hiểu toàn bộ lý thuyết về cấu hình electron nguyên tử. Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn điều gì?Cấu hình electron (hay còn được gọi là cấu hình điện tử nguyên tử) biểu diễn sự phân bố các electron trong lớp vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau hay ở các vùng hiện diện của chúng (theo Wikipedia). Nói một cách khác, cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau. Ví dụ: Cấu hình e của nguyên tử của một vài nguyên tố thường gặp: Nguyên tố Z Cấu hình e K 19 1s22s22p63s23p64s1 Ca 20 1s22s22p63s23p64s2 Al 13 1s22s22p63s23p1 Fe 26 1s22s22p63s23p63d64s2 Cu 29 1s22s22p63s23p63d104s1 Cr 24 1s22s22p63s23p63d54s1 Cụ thể, cấu hình electron của nguyên tử là chuỗi số đại diện cho các obitan electron. Đây là các khu vực không gian có hình dạng khác nhau bao quanh hạt nhân nguyên tử, trong đó các electron được sắp xếp một cách trật tự. Qua cấu hình electron bạn có thể nhanh chóng xác định số lượng obitan electron trong nguyên tử, và số electron trong từng obitan. Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử: Trong nguyên tử, các electron trên các obitan khác nhau có cùng mức năng lượng như nhau nếu cùng 1 phân lớp. Các mức năng lượng nguyên tử được sắp xếp theo thứ tự tăng dần.
Cách viết cấu hình electron nguyên tử: Quy tắc và các bước cần nhớĐể viết cấu hình e nguyên tử chính xác, bạn cần nắm chắc những quy tắc và các bước cần nhớ sau đây: Quy tắc viết cấu hình e nguyên tửTrong quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử:
Cấu hình electron nguyên tử được viết theo quy tắc nào?
Nguyên lý Pauli: Trên mỗi obital nguyên tử chỉ có thể chứa tối đa 2 electron. 2 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. 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 tăng dần từ thấp đến cao. Viết cấu hình electron Cấu hình e được viết theo thứ tự các phân lớp trong 1 lớp và theo thứ tự của các lớp electron. Bên cạnh đó, bạn cần chú ý: Các electron được phân bố vào các AO theo phân mức năng lượng tăng dần và có sự chèn mức năng lượng. Tuy nhiên, khi viết cấu hình e, các phân mức năng lượng cần được sắp xếp lại theo từng lớp. Ví dụ: Nguyên tử Fe có Z= 26. Như vậy, trong nguyên tử Fe có:
Hoặc viết gọn là: [Ar] 3d6 4s2 (Trong đó, [Ar] là cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố argon - khí hiếm gần nhất đứng trước Fe) 3 bước viết cấu hình e nguyên tử dễ nhớSau khi nắm được đầy đủ lý thuyết của cấu hình electron nguyên tử, sau đây là 3 bước viết cấu hình e đơn giản và dễ nhớ nhất:
Một số lưu ý khi viết cấu hình electron:
Ví dụ: Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố sau: Na (Z=11):
Tương tự:
Như vậy, các nguyên tố s, p, d, f được xác định như sau:
* Lưu ý đối với các nguyên tố có cấu hình nguyên tử bán bão hòa:
Xem thêm:
Bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiênSau đây là bảng cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu tiên bạn cần nhớ để có thể giải thành thạo các bài tập cấu hình electron nguyên tử lớp 10. Đặc điểm lớp electron ngoài cùngCác electron ở lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một nguyên tố. Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có những đặc điểm chung sau đây:
Như vậy, khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể giúp chúng ta dự đoán được loại nguyên tố. Bài tập về cấu hình e nguyên tử SGK Hóa học 10 kèm lời giảiSau khi nắm được toàn bộ lý thuyết và cách viết cấu hình e đơn giản nhất, hãy vận dụng chúng để thực hành một số bài tập cấu hình electron nguyên tử dưới đây. Bài tập 1.(Trang 27 SGK hóa học 10)Nguyên tố có z = 11 thuộc loại nguyên tố :
Chọn đáp án đúng. Gợi ý đáp án: A là đáp án đúng. Nguyên tố Z=11, ta có cấu hình electron của nguyên tố đó như sau: 1s22s22p63s1. Vậy nguyên tố đã cho là s. Đáp án đúng là A. Bài tập 2.(Trang 27 SGK hóa học 10)Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây là của lưu huỳnh (Z = 16) :
Chọn đáp án đúng. Gợi ý đáp án: Đáp án đúng là C Nguyên tử lưu huỳnh có Z=16 có cấu hình là: 1s22s22p63s23p4 Bài tập 3.(Trang 28 SGK hóa học 10)Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là 1s22s22p63s23p1. Vậy :
Tìm câu sai. Gợi ý đáp án: D là đáp án sai. Bài tập 4.(Trang 28 SGK hóa học 10)Tổng số hạt proton, notron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.
(Cho biết : các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong N bảng tuần hoàn thì 1 ≤ N/Z ≤ 1,5) Gợi ý đáp án:
Mặt khác từ nguyên tố số 2 đến 82 trong bảng tuần ta có : Z ≤ N; mà 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 vì Z nguyên dương 3,7 ≤ Z ≤ 4,333 . vậy Z =4 Suy ra số nơtron: N =13 – 2Z = 13 -2.4 = 5 Vậy nguyên tử khối cần tìm theo yêu cầu bài toán là 4+5=9.
Bài tập 5.(Trang 28 SGK hóa học 10)Có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt bằng 3, 6, 9, 18? Gợi ý đáp án: Số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử bằng 3, 6, 9, 18 lần lượt là 1, 4, 7, 8. Do các 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. Như vậy, bài viết này của Monkey đã cung cấp cho bạn toàn bộ lý thuyết về cấu hình electron nguyên tử cùng 3 bước viết cấu hình e đơn giản và dễ nhớ nhất. Hy vọng qua những thông tin trên, bạn có thể vận dụng giải thành thạo các bài tập như viết cấu hình e, xác định số lớp e, v.v... và đạt điểm cao trong các bài thi. Chia sẻ bài viết và đừng quên truy cập chuyên mục Kiến thức cơ bản trên website của Monkey mỗi ngày để có thêm nhiều kiến thức Hóa học bổ ích khác! Mỗi obitan nguyên tử chứa tối đa bao nhiêu electron?Mỗi orbital nguyên tử chứa tối đa 2 electron có chiều tự quay ngược nhau (nguyên lí loại trừ Pauli). Nguyên tử ở Z 8 có bao nhiêu lớp electron?Giải chi tiết: Oxygen có Z = 8 ⟹ cấu hình của nguyên tử oxygen là 1s22s22p4 ⟹ số electron lớp ngoài cùng là 6e. Nguyên tử oxygen có xu hướng nhận thêm 2e để đạt 8 electron lớp ngoài cùng như của khí hiếm neon. Cấu hình electron của nguyên tử cho biết những thông tin gì?Trong vật lý nguyên tử và hóa học lượng tử, cấu hình electron là sự phân bố các electron của một nguyên tử hoặc phân tử (hoặc cấu trúc vật chất khác) trong orbital nguyên tử hoặc phân tử. Ví dụ, cấu hình electron của nguyên tử neon là 1s2 2s2 2p6, nghĩa là các phân lớp 1s, 2s và 2p lần lượt có 2, 2 và 6 electron. Mức năng lượng nguyên tử là gì?- Năng lượng nguyên tử là năng lượng được giải phóng trong quá trình biến đổi hạt nhân bao gồm năng lượng phân hạch, năng lượng nhiệt hạch, năng lượng do phân rã chất phóng xạ; là năng lượng sóng điện từ có khả năng ion hóa vật chất và năng lượng các hạt được gia tốc. |