Bài tập cấu tạo vỏ nguyên tử, cấu hình electron

BÀI 3: CẤU TẠO VỎ NGUYÊN TỬ. CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
Lớp electron (mức năng lượng):
- Các e trong cùng 1 lớp có mức năng lượng gần bằng nhau
- Có tối đa 7 lớp e được đánh số từ trong ra ngoài theo thứ tự mức năng lượng tăng dần:

Lớp e ( n= )
1
2
3
4
5
6
7

Tên lớp e
K
L
M
N
O
P
Q


Phân lớp electron (phân mức năng lượng)
- Mỗi lớp e có thế có 1 hay nhiều phân lớp e
- Các e trong cùng 1 phân lớp có mức năng lượng bằng nhau
- Kí hiệu phân lớp : s, p, d, f. Các e ở phân lớp nào có tên phân lớp ấy
- Số phân lớp trong 1 lớp bằng STT của lớp đó

Lớp e ( n= )
Số phân lớp
Kí hiệu

K ( n= 1)
1
1s

L ( n= 2 )
2
2s, 2p

M ( n= 3)
3
3s, 3p, 3d

N ( n= 4 )
4
4s, 4p, 4d, 4f


Obitan nguyên tử ( Atomic Orbital – AO )
AO là khu vực không gian xung quanh hạt nhân nguyên tử mà ở đó khả năng có mặt của các e là lớn nhất ( khoảng 90%).
Số AO
Phân lớp
s
p
d
f

Số AO
1
3
5
7

Kí hiệu AO
( mỗi AO là 1 ô vuông)






Hình dạng các AO
AOs: mặt giới hạn trong không gian của AOs là mặt cầu
3 AOp ( px, py, pz ) là mặt hình số 8 nổi, phân bố trên 3 trục tọa độ đề các
Các AO d, f có hình dạng phức tạp








Số e tối đa trên mỗi AO là 2
: AO trống
: e đã ghép đôi
: e độc thân
Số electron tối đa trong một phân lớp và trong một lớp

Lớp e ( n= )
phân lớp
Số AO
Số e tối đa phân lớp→ lớp

K ( n= 1)
1s
1
 2 → 2

L ( n= 2 )
2s, 2p
1,3
 2,6 → 8

M ( n= 3)
3s, 3p, 3d
1,3,5
 2,6,10 → 18

N ( n= 4 )
4s, 4p, 4d, 4f
1,3,5,7
 2,6,10, 14 → 32

…
…
…
…

Lớp thứ n


 Số e tối đa của lớp 2n2

Các số lượng tử và ý nghĩa của chúng
Trạng thái của e trong nguyên tử được xác định bởi tổ hợp 4 số lượng tử : số lượng tử chính (n),
số lượng tử phụ hay còn gọi là số lượng tử obitan (l), số lượng tử từ (ml), số lượng tử spin (ms)
Số lượng tử chính n :
n = 1,2,3,4…= STT lớp e
Giá trị n quy định mức năng lượng của 1 e trong nguyên tử
Giá trị n cũng quy định kích thước của một obitan, n càng lớn thì kích thước của các AO càng lớn → mật độ e càng loãng.
Số lượng tử phụ l :
Ứng với mỗi giá trị của n thì l nhận giá trị từ 0 đến (n-1)
Số lượng tử l quy định hình dạng của các AO, mỗi giá trị l ứng với một kiểu AO

Giá trị l =
0
1
2
3

Kí hiệu AO
s
p
d
f


VD:
Lớp thứ n=
Giá trị của l
AO

Lớp thứ nhất n=1
 0
 AOs

 Lớp thứ hai n=2
 0,1
 AOs , AOp

 Lớp thứ ba n=3
 0,1, 2
 AOs , AOp , AOd

 Lớp thứ tư n=4
 0, 1, 2, 3
 AOs , AOp , AOd , AOf


Số lượng tử từ ml
Số lượng tử từ ml xác định sự định hướng trong kgian, nó quy định số AO trong cùng 1 phân lớp
Số lượng tử từ ml nhậncác giá trị từ -l…, 0, +l
VD:
l = 0 → ml chỉ có 1 giá trị ( ml = 0 ) → có 1 AOs
l = 1 → ml chỉ có 3 giá trị (