Chương 1 - Nguyên tử

Chuyên đề: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
- Phần 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
- Phần 2: ĐỒNG VỊ
- Phần 3: VỎ NGUYÊN TỬ
- Phần 4: NĂNG LƯỢNG E TRONG NGUYÊN TỬ - CẤU HÌNH E
Chuyên đề: Nguyên tử-Cấu tạo nguyên tử
Phần 1:
Cấu tạo nguyên tử
Phần 1: Cấu tạo nguyên tử
Các nội dung cần nắm vững
Khái niệm nguyên tử
Thành phần nguyên tử
Thành phần cấu tạo nguyên tử
Một số đặc trưng vật lý của nguyên tử
Hạt nhân nguyên tử
Nguyên tố hóa học
Phần 1: Cấu tạo nguyên tử
Khái niệm nguyên tử
Thời cổ Hi Lạp: các chất đều cấu tạo từ những phần tử rất nhỏ gọi là “atomos” – không thể chia nhỏ hơn được.
Đến giữa thế kỉ XIX: các chất đều được tạo nên từ những hạt cực kì nhỏ bé không thể phân chia được nữa, gọi là nguyên tử.
Cuối thế kỉ XIX, đầu thế kỉ XX: thực nghiệm chứng minh nguyên tử có thật và cấu tạo phức tạp.
→ Định nghĩa mới: nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé và không thể phân chia trong phản ứng hóa học thông thường.
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
Phóng điện hiệu điện thế rất lớn qua 2 điện cực gắn vào đầu ống kín rút gần hết không khí, thấy màn huỳnh quang trong ống thủy tinh phát sáng → có 1 chùm tia không nhìn thấy được đi từ cực âm đến cực dương (gọi là tia âm cực).
Tia âm cực lệch hướng về phía cực dương khi đặt ống thủy tinh trong điện trường → tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm.
1. Sự tìm ra electron
Năm 1897, Thomson phát hiện ra tia âm cực mà bản chất là các chùm hạt nhỏ bé mang điện tích âm gọi là electron (e).
Mô tả thí nghiệm phát hiện của Thomson: TN1
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
2. Sự tìm ra hạt nhân
Năm 1911, Rutherford đã khám phá ra hạt nhân nguyên tử.
Mô tả thí nghiệm phát hiện của Rutherford : TN2
Cho hạt α (điện tích dương 2+, khối lượng xấp xỉ 4 lần khối lượng nguyên tử H) bắn phá một lá vàng mỏng, dùng huỳnh quang đặt sau lá vàng để theo dõi đường đi của hạt α.
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
2. Sự tìm ra hạt nhân
Kết quả:
Hầu hết hạt α đi xuyên thẳng qua lá vàng → nguyên tử cấu tạo rỗng
Một số ít hạt bị lệch hướng, số rất ít bật trở lại phía sau khi gặp lá vàng → Các e chuyển động tạo ra vỏ electron bao quanh hạt mang điện tích dương có kích thước rất nhỏ (so với kích thước nguyên tử), nằm ở tâm nguyên tử - hạt nhân nguyên tử
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
3. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
Sự tìm ra proton
Năm 1918, Rutherford phát hiện 1 loại hạt mang điện tích dương khi bắn phá hạt nhân nguyên tử nitơ bằng hạt α → gọi là hạt proton (p)
Sự tìm ra hạt nơtron
Năm 1932, Chatwick phát hiện 1 loại hạt không mang điện tích khi bắn phá hạt nhân nguyên tử beri bằng hạt α → gọi là nơtron (n).
Kết luận: Hạt nhân nguyên tử của mọi nguyên tố đều cấu tạo từ hạt proton và nơtron (Trừ 1 loại nguyên tử H, hạt nhân chỉ gồm 1 proton).
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
4. Đặc tính của các hạt cấu tạo nguyên tử








u: đơn vị khối lượng nguyên tử (= 1/12 khối lượng một nguyên tử C chuẩn)
1u = 1,6605.10-27 kg (còn gọi là đvC - đơn vị cacbon)
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
Chú ý:
Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân (khối lượng electron không đáng kể so với khối lượng nguyên tử)
Trong nguyên tử số electron bằng số proton nên nguyên nguyên tử trung hòa về điện.
I. Thành phần cấu tạo của nguyên tử
Kích thước nguyên tử:
Đơn vị kích thước nguyên tử thường dùng:
- Angstrom: 1 Å = 10-10 m
- Nanomet: 1 nm = 10-9 m = 10 Å
Đường kính nguyên tử: Rntử  10-10 m
Đường kính hạt nhân: Rhạt nhân  10-14 m
(Rntử  104 Rhạt nhân)
Đường kính electron và proton  10-8 nm
Lưu ý: electron chuyển động xung quanh hạt nhân trong không gian rỗng của nguyên tử.
Rhn
Rntử
Bài tập áp dụng
Câu 1: Tính khối lượng nguyên tử oxi, biết hạt nhân nguyên tử oxi có 8 proton và 8 nơtron.
Gợi ý:
Ta có: số e = số p = 8
mp = 81,6726.1027 = 13,3808.1027 kg
mn = 81,6748.1027 = 13,3984.1027 kg
me = 89,1095.1031 = 72,876.1031 kg
mhn = mp + mn = 26,7792.1027 kg
mnt = mhn + me = 26,7865.1027 kg
Nhận xét: mnt  mhn = mp + mn
Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân.
II. Hạt nhân nguyên tử
1. Điện tích hạt nhân:
Hạt nhân được cấu tạo từ proton (điện tích +1) và nơtron (không mang điện) → điện tích hạt nhân được xác định bằng tổng điện tích các proton.
Nếu hạt nhân có Z proton → điện tích hạt nhân: Z+
số đơn vị điện tích hạt nhân: Z
Biểu thức: Z = np = ne (hoặc Z = p = e)
Trong đó: Z: số đơn vị điện tích hạt nhân
np: số proton
ne: số electron
Bài tập áp dụng
Câu 2: Nguyên tử X có 11 electron ở vỏ nguyên tử. Hãy tìm số proton trong hạt nhân của X.
Gợi ý:
ne = 11 ⇒ np = 11
⇒ điện tích hạt nhân = Z+ = 11+

II. Hạt nhân nguyên tử
2. Số khối:
Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân
Hạt nhân gồm proton và nơtron: mp  mn  1u
Số khối hạt nhân (A), bằng tổng số proton (Z) và tổng số nơtron (N)
Biểu thức: A = Z + N
Bài tập áp dụng
Câu 3: Cho biết nguyên tử natri có điện tích hạt nhân (Z+) bằng 11+, số khối (A) bằng 23. Hãy xác định:
- Hạt nhân nguyên tử natri có bao nhiêu p, bao nhiêu n?
- Vỏ nguyên tử natri có bao nhiêu e?
Gợi ý:
Có Z = ne = np ⇒ ne = np = 11
Có A = Z + N ⇒ N = A – Z = 23 – 11 = 12

III. Nguyên tố hóa học
1. Định nghĩa:
Khái niệm: Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.
Nhận xét:
Tất cả các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học đều có cùng số p và số e.
Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hóa học giống nhau (tính chất của nguyên tố hóa học).
III. Nguyên tố hóa học
2. Số hiệu nguyên tử:
Khái niệm: Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.
Ý nghĩa: Số hiệu nguyên tử (kí hiệu Z) cho biết các thông tin sau:
Số proton trong hạt nhân nguyên tử
Số electron trong vỏ nguyên tử
Số đơn vị điện tích hạt nhân trong nguyên tử
Số thứ tự của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn
⇒ số hiệu nguyên tử đại diện cho nguyên tố (từ số hiệu nguyên tử ta có thể xác định được nguyên tố)
III. Nguyên tố hóa học
2. Số hiệu nguyên tử (tt):
Ví dụ: Nguyên tử flo có Z = 9
Số proton trong hạt nhân nguyên tử: 9
Số electron trong vỏ nguyên tử: 9
Số đơn vị điện tích hạt nhân trong nguyên tử: 9
Flo là nguyên tố đứng thứ 9 trong bảng Hệ thống tuần hoàn.

III. Nguyên tố hóa học
3. Kí hiệu nguyên tử:
Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử.
Kí hiệu nguyên tử:
X: kí hiệu nguyên tố
Z: số hiệu nguyên tử
A: số khối

Bài tập áp dụng
Câu 4: Cho kí hiệu nguyên tố như sau . Hãy cho biết:
Tên nguyên tố
Thành phần hạt nhân:
Điện tích hạt nhân
Số p, số n
Vỏ electron: số e
Gợi ý:
Tên nguyên tố: Clo
Thành phần hạt nhân:
Điện tích hạt nhân: 17+
Số p = Z = 17; Số n = N = A – Z = 35 – 17 = 18
Vỏ electron: số e = Z = 17
Bài tập đề nghị
CÔNG THỨC BỔ SUNG VỀ MỐI LIÊN HỆ n – p


(Với Z từ 1 đến 82)
Bài tập đề nghị
Câu 1: Tính khối lượng nguyên tử hiđro theo u, biết khối lượng nguyên tử của hiđro là 1,6725.10–27 kg.
Câu 2: Nguyên tử R có tổng số hạt cấu tạo là 115. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 hạt. Tính nguyên tử khối của nguyên tử R?
Câu 3: Kí hiệu cho biết X có:
A. Số khối là 80
B. Số proton là 35
C. Số nơtron là 45
D. Cả A, B, C
* Bài tập khác: Câu 1.11; Câu 1.13; Câu 1.12
Chuyên đề: Nguyên tử-Cấu tạo nguyên tử
Phần 2:
Đồng vị
Phần 2: Đồng vị
Các nội dung cần nắm vững
Khái niệm đồng vị
Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
Một số cách tính giá trị trung bình
Một số dạng bài tập về đồng vị:
Thiết lập công thức phân tử từ các nguyên tử đồng vị
Tìm nguyên tử khối trung bình (bài toán thuận)
Tính hàm lượng đồng vị khi biết nguyên tử khối trung bình (bài toán nghịch)
I. Đồng vị
Các nguyên tử của cùng nguyên tố hóa học:
Chắc chắn: cùng số p
Có thể: khác nhau số n → số khối khác nhau
Định nghĩa đồng vị: là những nguyên tử có cùng số p nhưng khác nhau số n, do đó số khối A của chúng khác nhau.
Ví dụ: nguyên tố hiđro có 3 đồng vị





Proti ( ) Đơteri ( ) Triti ( )
99,984% 0,016% 10-7%
Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp đồng vị
340 đồng vị tự nhiên
Khoảng 2400 đồng vị nhân tạo
I. Đồng vị
Nhận xét: Các đồng vị của cùng 1 nguyên tố hóa học có tính chất hóa học giống nhau (cùng số p) nhưng tính chất vật lý có thể khác nhau (khác số n)
Phân loại: theo độ bền
Đồng vị bền
Đồng vị không bền – đồng vị phóng xạ (hầu hết Z > 83)
I. Đồng vị
1. Nguyên tử khối
Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.
Chú ý:
Nguyên tử bằng tổng khối lượng các hạt cấu tạo nguyên tử
NTK = mp + mn + me
mp ≈ mn ≈ 1u và me « u (me = 0,00055u)
→ Nguyên tử khối ≈ số khối
Nguyên tử khối kí hiệu A
2. Nguyên tử khối trung bình
Hầu hết nguyên tố hóa học là hỗn hợp nhiều đồng vị, tỉ lệ % số nguyên tử xác định → nguyên tử khối trung bình.
II. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
2. Nguyên tử khối trung bình (tt)
Một số cách xác định giá trị trung bình:
Cách 1: Công thức chung
Hồn hợp gồm các đại lượng: A, B, C,… với lượng đóng góp tương ứng là a, b, c,…
→ giá trị trung bình =

Cách 2: Áp dụng công thức; giá trị trung bình =

Ví dụ: →

Cách 3: Phương pháp đường chéo
II. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
2. Nguyên tử khối trung bình (tt)
Áp dụng để xác định nguyên tử khối trung bình
Ví dụ: clo có 2 đồng vị chiếm 75,55% và chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung bình của clo
Nguyên tử khối trung bình của clo là (Cách 1):



Cách 3?
II. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
Dạng 1. Thiết lập công thức phân tử từ các nguyên tử đồng vị
Bài 1: Oxi có 3 đồng vị
Hiđro có 3 đồng vị
Hãy tìm xem có bao nhiêu phân tử nước được tạo thành từ các nguyên tử đồng vị của oxi và hiđro? Viết công thức và tính khối lượng phân tử của các phân tử đó?
Gợi ý:
Một phân tử nước được cấu tạo từ 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O (H – O . Bài toán trở thành: thiết lập các bộ 3 nguyên tử không trùng lặp gồm 2 H và 1 O với H có 3 trường hợp lựa chọn và O có 3 trường hợp lựa chọn.
III. Một số dạng bài tập về đồng vị
1. Thiết lập công thức phân tử từ các nguyên tử đồng vị
Kí hiệu để việc viết công thức được đơn giản

Ứng với mỗi đồng vị của O sẽ có 6 trường hợp phân tử nước
H-16O-H; H-16O-D; H-16O-T; D-16O-D; D-16O-T; T-16O-T
M = 18 19 20 20 21 22
H-17O-H; H-17O-D; H-17O-T; D-17O-D; D-17O-T; T-17O-T
M = 19 20 21 21 22 23
H-18O-H; H-18O-D; H-18O-T; D-18O-D; D-18O-T; T-18O-T
M = 20 21 22 22 23 24
III. Một số dạng bài tập về đồng vị
Dạng 2. Tìm nguyên tử khối trung bình (bài toán thuận):
Bài 2: Một nguyên tố X có 2 đồng vị mà số nguyên tử có tỉ lệ 27 : 23. Hạt nhân đồng vị thứ nhất có 35 proton và 44 nơtron, hạt nhân của đồng vị thứ hai hơn đồng vị thứ nhất 2 nơtron. Tính nguyên tử khối trung bình của X.
Gợi ý:
Nguyên tử khối của đồng vị thứ nhất: A1 = Z + N1 = 35 + 44 = 79 u
Đồng vị thứ 2 nhiều hơn đồng vị thứ nhất 2 nơtron: N2 = N1 + 2 = 46
Nguyên tử khối của đồng vị thứ nhất: A2 = Z + N2 = 35 + 46 = 81 u
Áp dụng cách 1 tính nguyên tử khối trung bình:




III. Một số dạng bài tập về đồng vị
Dạng 2. Tìm nguyên tử khối trung bình (tt):
Bài 3: Hòa tan 4,84 g Mg kim loại bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,4 g khí hiđro. Xác định nguyên tử khối trung bình của Mg.
Gợi ý:
Phương trình phản ứng: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Dễ có:
Áp dụng cách 2 tính nguyên tử khối trung bình:


III. Một số dạng bài tập về đồng vị
Dạng 3. Tính hàm lượng đồng vị khi biết nguyên tử khối trung bình (bài toán nghịch):
Bài 4: Đồng tự nhiên có 2 đồng vị 63Cu và 65Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,546. Tính hàm lượng phần trăm mỗi đồng vị của đồng trong tự nhiên?
Gợi ý:
Gọi thành phần % đồng vị 63Cu và 65Cu lần lượt là: a và 100 - a
Áp dụng cách 1 tính nguyên tử khối trung bình:


→ Hàm lượng 63Cu = a = 72,7 %
Hàm lượng 65Cu = 100 - a = 27,3 %
III. Một số dạng bài tập về đồng vị
Bài tập đề nghị
Bài tập đề nghị
Bài 1: Oxi có 3 đồng vị
Cacbon có 2 đồng vị
Hãy tìm xem có bao nhiêu phân tử khí cacbonic được tạo thành từ các nguyên tử đồng vị của oxi và cacbon? Viết công thức và tính khối lượng phân tử của các phân tử đó?
Bài 2: Oxi có 3 đồng vị
Tính nguyên tử khối trung bình của oxi biết rằng thành phần % tương ứng của các đồng vị là x1, x2, x3. Trong đó:
x1 = 1,5x2
x1 – x2 = 21x3
Bài tập đề nghị
Bài 3: Một thanh đồng chứa 2 mol đồng. Biết rằng đồng có 2 loại đồng vị 63Cu và 65Cu với hàm lượng tương ứng là 27% và 73%. Tính khối lượng thanh đồng đó?
Bài 4: Nguyên tử khối của hiđro điều chế từ nước là 1,008 u. Hỏi có bao nhiều nguyên tử 2H trong 1 ml nước (d=1g/ml)? Biết rằng trong tự nhiên hiđro có 2 đồng vị phổ biến là 1H và 2H.
Bài 5: Nguyên tử khối trung bình của bạc là 107,87 u. Trong tự nhiên bạc có 2 đồng vị, trong đó đồng vị 109Ag chiếm hàm lượng 44%. Tính số khối của đồng vị còn lại?
Chuyên đề: Cấu tạo nguyên tử
Phần 3:
Vỏ nguyên tử
Phần 3: Vỏ nguyên tử
Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
Lớp
Phân lớp
Obitan
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
1. Một số mô hình mô tả sự tồn tại của electron xung quanh hạt nhân
a. Mô hình hành tinh nguyên tử
(Rơ-dơ-pho, Bo, Zom-mơ-phen)
Electron chuyển động theo quỹ đạo
tròn hay bầu dục xung quanh hạt nhân
Nhận xét:
Có tác dụng lớn đến phát triến
lý thuyết cấu tạo nguyên tử.
Không đầy đủ để giải thích mọi
tính chất của nguyên tử.
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
1. Một số mô hình mô tả sự tồn tại của electron xung quanh hạt nhân (tt)
b. Mô hình hiện đại Mô phỏng
Electron chuyển động quanh hạt nhân không theo quỹ đạo xác định
Không mô tả được chuyển động của electron nhưng xác định được không gian giới hạn trong đó electron tồn tại → đám mây electron.
Thay bằng quỹ đạo người ta dùng khái niệm mật độ.
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
1. Một số mô hình mô tả sự tồn tại của electron xung quanh hạt nhân
b. Mô hình hiện đại (tt)
Obitan nguyên tử: Khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà tại đó xác suất có mặt (xác suất tìm thấy) electron khoảng 90%.
Kí hiệu: AO (atomic orbital)
Ghi nhớ:
Mật độ điện tích không đồng đều trong không gian obitan
Càng xa hạt nhân mật độ càng giảm
Ví dụ: mây electron nguyên tử H ở trạng thái cơ bản hầu như tập trung trong một không gian dạng hình cầu có bán kính trung bình 0,053 nm
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
2. Hình dạng obitan nguyên tử
Yếu tố quyết định chuyển động của electron quanh hạt nhân: năng lượng
Lực hút của hạt nhân với electron
Lực đẩy giữa các electron
→ các electron chiếm những mức năng lượng khác nhau đặc trưng cho trạng thái chuyển động của nó.
Electron càng gần hạt nhân chiếm mức năng lượng càng thấp (càng bền)
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
2. Hình dạng obitan nguyên tử (tt)
Phân loại electron dựa trên sự khác nhau về trạng thái trong nguyên tử
Obitan s: dạng hình cầu tâm hạt nhân
I. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
2. Hình dạng obitan nguyên tử (tt)
Obitan p: dạng số tám nổi. Gồm 3 obitan px, py, pz định hướng theo các trục x, y, z trong không gian 3 chiều.
Ví dụ: obitan px










Obitan d, f có hình dạng phức tạp
II. Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
Nhận xét:
Các electron có năng lượng là do tương tác với hạt nhân (chủ yếu) và với các electron khác trong vỏ phân tử (thứ yếu).
Electron gần hạt nhân hơn bị hút mạnh hơn, liên kết với hạt nhân chặt chẽ hơn. Ta nói electron gần hạt nhân có năng lượng thấp. Ngược lại electron ở xa hạt nhân liên kết với hạt nhân yếu, có năng lượng cao.
Các electron chuyển động gần nhau có năng lượng gần bằng nhau.
→ cấu trúc vỏ electron được phân chia theo tiêu chí năng lượng và khoảng cách với hạt nhân.
II. Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
1. Lớp electron:
Các electron có năng lượng gần bằng nhau được xếp vào 1 lớp.
Các lớp được sắp xếp từ gần hạt nhân ra ngoài
II. Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
2. Phân lớp electron:
Mỗi lớp electron được chia thành các phân lớp.
Các electron trên cùng một phân lớp năng lượng bằng nhau.
Kí hiệu phân lớp: s, p, d, f,…
Ví dụ: kí hiệu phân lớp s ở lớp thứ nhất 1s
lớp phân lớp
Số lượng phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.
Lớp thứ n có n phân lớp
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1: Cho biết tên, số phân lớp electron và kí hiệu các phân lớp electron tương ứng 4 lớp electron gần hạt nhân nhất.
Hướng dẫn:
Lớp K (n = 1) có 1 phân lớp, kí hiệu 1s
Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp, kí hiệu 2s 2p
Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp, kí hiệu 3s 3p 3d
Lớp N (n = 4) có 4 phân lớp, kí hiệu 4s 4p 4d 4f
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 2: Lớp M có phân lớp f hay không?
Hướng dẫn:
Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp, kí hiệu 3s 3p 3d
Vậy: lớp M không có phân lớp f
Chỉ lớp N (n = 4) trở lên mới có phân lớp f
II. Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
3. Obitan nguyên tử:
Mỗi phân lớp electron có thể bao gồm nhiều obitan.
Đặc điểm các obitan trên cùng 1 phân lớp
Có mức năng lượng bằng nhau (bằng năng lượng phân lớp)
Định hướng khác nhau trong không gian
Kí hiệu obitan trùng với kí hiệu phân lớp tương ứng: s, p, d, f,…
Số obitan các phân lớp s, p, d, f,… tương ứng là những số lẻ liên tiếp tăng dần: 1, 3, 5, 7,…
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 3: Phân lớp nào có 5 obitan?
Đáp án: phân lớp d
Câu 4: Tính số obitan trong phân lớp 3p và 4p?
3p và 4p đều là kí hiệu của phân lớp p nhưng thuộc 2 lớp khác nhau
3p thuộc lớp M (n = 3)
4p thuộc lớp N (n = 4)
Số obitan trong các phân lớp p là như nhau và cùng bằng 3.

II. Cấu trúc vỏ electron của nguyên tử
4. Số obitan nguyên tử trong một lớp electron:
Lớp K (n = 1) có 12 = 1 obitan: 1s
Lớp L (n = 2) có 22 = 4 obitan: 1 obitan 2s + 3 obitan 2p
Lớp M (n = 3) có 32 = 9 obitan: 1 obitan 3s + 3 obitan 3p + 5 obitan 3d

Số obitan trong lớp electron thứ n là n2
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 5: Chứng minh công thức tổng quát để tính số obitan của mỗi lớp electron?
Hướng dẫn:
Xét lớp electron thứ n
Lớp này có n phân lớp
Số obitan tương ứng với n phân lớp này là: 1, 3, 5,…. (2n – 1)
(n giá trị lẻ liên tiếp)
Số obitan của lớp n:
1 + 3 + 5 + … + (2n – 1) = n2
BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Câu 1: Electron thuộc lớp nào sau đây liên kết kém chặt chẽ với hạt nhân nhất?
A. lớp K B. lớp L C. lớp M D. lớp N
Câu 2: Kí hiệu nào trong số các kí hiệu của các obitan sau là không đúng?
A. 4f B. 3d C. 2p D. 3f
Câu 3: Số electron tối đa chứa trong các phân lớp s, p, d, f lần lượt là:
A. 1; 3; 5; 7 B. 2; 6; 10; 14
C. 2; 8; 18; 32 D. 2; 8; 14; 20
BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Câu 4: Các electron thuộc các lớp K, M, N, L trong nguyên tử khác nhau về:
A. Khoảng cách từ electron đến hạt nhân.
B. Độ bền liên kết với hạt nhân.
C. Năng lượng của electron
D. A, B, C đều đúng.
Câu 5: Khoanh tròn vào chữ Đ nếu phát biểu đúng, chữ S nếu phát biểu sai trong những câu dưới đây:
A. Năng lượng của các electron thuộc các obitan 2px, 2py, 2pz là như nhau Đ - S
B. Các electron thuộc các obitan 2px, 2py, 2pz chỉ khác nhau về định hướng trong không gian Đ - S
C. Năng lượng của các electron ở các phân lớp 3s, 3p, 3d là khác nhau Đ - S
D. Năng lượng của các electron thuộc các obitan 2s và 2px như nhau Đ - S
E. Phân lớp 3d đã bão hoà khi đã xếp đầy 10 electron Đ - S
Chuyên đề: Cấu tạo nguyên tử
Phần 4:
Năng lượng của electron trong nguyên tử
Cấu hình electron nguyên tử
Phần 4: Năng lượng của electron trong nguyên tử…
Cơ sở để xếp các electron vào các lớp và các phân lớp
Năng lượng của các electron trong nguyên tử
Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong phân tử
Nguyên lý cực tiểu hóa năng lượng
Nguyên lý vững bền
Nguyên lý Pau-li
Quy tắc Hund
Cấu hình electron nguyên tử
I. Năng lượng của electron trong nguyên tử
Nhắc lại:
2 đặc trưng cơ bản của electron:
Vị trí: Khoảng cách so với hạt nhân
Năng lượng: electron càng bị hạt nhân hút mạnh thì năng lượng càng nhỏ và ngược lại.
Nhìn chung năng lượng của electron tỉ lệ với khoảng cách tới hạt nhân.
I. Năng lượng của electron trong nguyên tử
1. Mức năng lượng obitan nguyên tử:
Mức năng lượng obitan nguyên tử (mức năng lượng AO): năng lượng xác định của các electron trên mỗi obitan.
Các electron trên các obitan của cùng một phân lớp có năng lượng như nhau.
I. Năng lượng của electron trong nguyên tử
2. Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử:
Các mức năng lượng AO tăng dần theo trình tự sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
Hoặc: theo giản đồ Kleckovski
Lớp 1 1s
2 2s 2p
3 3s 3p 3d
4 4s 4p 4d 4f
5 5s 5p 5d 5f …
Sự chèn mức năng lượng: hiện tượng các electron ở phân lớp phía trong có năng lượng cao hơn electron ở phân lớp ngoài.
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
1. Nguyên lý cực tiểu hóa năng lượng (nguyên lý cơ bản):
Các hệ trong tự nhiên đều có xu hướng tự chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp hơn là trạng thái bền vững hơn.
Hệ có năng lượng càng thấp thì càng bền. Hệ bền vững nhất khi đạt trạng thái mà tổng năng lượng thấp nhất.
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
2. Nguyên lý vững bền:
Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao (sao cho tổng năng lượng của nguyên tử là nhỏ nhất – hệ bền nhất).
Các mức năng lượng AO tăng dần:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
Thứ tự điền electron vào obitan
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1: Đối với năng lượng của các phân lớp theo nguyên lý vững bền, chỉ ra phương án sai:
A. 3d > 4s B. 5s < 5p
C. 6s < 4f D. 4f < 5p
Hướng dẫn:
Các mức năng lượng AO tăng dần:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
Đáp án: D
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
3. Nguyên lý Pau-li:
a. Ô lượng tử: ô vuông nhỏ biểu diễn obitan nguyên tử một cách đơn giản.
Mỗi ô lượng tử tương ứng với 1AO
Các ô lượng tử biểu diễn các AO trong cùng một phân lớp được vẽ liền nhau.
Ô lượng tử biểu diễn AO có mức năng lượng cao hơn được vẽ cao hơn
Ví dụ:

Obitan 1s 2s, 2px, 2py, 2pz
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
3. Nguyên lý Pau-li:
b. Nguyên lý Pau-li: Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.
Chiều tự quay khác nhau quanh trục riêng của 2 electron được biểu diễn bằng 2 mũi tên ngược chiều. Ví dụ:
AO có 2 electron: electron ghép đôi. Ví dụ:
AO chỉ có 1 electron: electron độc thân. Ví dụ:
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
3. Nguyên lý Pau-li:
c. Số electron tối đa trong một lớp và trong một phân lớp:
Số electron tối đa trong một lớp: 2 x n2
Trong đó: 2 - số electron tối đa trong 1 AO
n2 - số AO của lớp n
Số electron tối đa trong một phân lớp
Phân lớp: s p d f
Số AO: 1 3 5 7
Số electron tối đa: 2 6 10 14
Phân lớp bão hòa: phân lớp chứa đủ số electron tối đa
Phân lớp chưa bão hòa: phân lớp chưa đủ số electron tối đa
Phân lớp nửa bão hòa: phân lớp mỗi AO chứa 1 và chỉ một electron
II. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
4. Quy tắc Hun:
Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
Ví dụ:

C (Z = 6): N (Z = 7):
1s2
2s2
2p2
1s2
2s2
2p3
III. Cấu hình electron nguyên tử
1. Cấu hình electron nguyên tử:
Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
Quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử:
Số thứ tự lớp electron được viết bằng chữ số (1, 2, 3, 4,…)
Phân lớp được ký hiệu bằng chữ cái thường (s, p, d, f,…)
Số electron được ghi bằng chỉ số trên, bên phải của ký hiệu phân lớp (s2, p3,…)
Các bước viết cấu hình electron nguyên tử:
Xác định số electron trong nguyên tử
Phân bố electron vào các AO theo thứ tự năng lượng tăng dần
Viết lại cấu hình electron theo trật tự lớp, phân lớp từ trong ra ngoài
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 2: Viết cấu hình electron nguyên tử của Na (Z = 11)?
Hướng dẫn:
Áp dụng:
Trật tự năng lượng tăng dần các phân lớp electron
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
Số electron tối đa trong một phân lớp
Phân lớp: s p d f
Số electron tối đa: 2 6 10 14
Kết quả:
Cấu hình electron của Na: 1s22s22p63s1
III. Cấu hình electron nguyên tử
1. Cấu hình electron nguyên tử:
Lưu ý: Cần phân biệt sự phân bố electron theo năng lượng và cấu hình electron nguyên tử.
Giống nhau: cùng biểu diễn cấu trúc của vỏ electron nguyên tử
Khác: - Phân bố electron theo năng lượng biểu diễn sự sắp xếp electron theo năng lượng tăng dần từ thấp đến cao.
- Cấu hình electron biểu diễn sự sắp xếp electron theo khoảng cách với hạt nhân (từ trong ra ngoài)
Ví dụ: Nguyên tử Fe (Z = 26)
Phân bố e theo năng lượng: 1s22s22p63s23p64s23d6
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 3: Viết phân bố electron theo năng lượng và cấu hình electron nguyên tử của Fe (Z = 26)?
Hướng dẫn:
Áp dụng:
Trật tự năng lượng tăng dần các phân lớp electron
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
Số electron tối đa trong một phân lớp
Phân lớp: s p d f
Số electron tối đa: 2 6 10 14
Kết quả:
Phân bố e theo năng lượng: 1s22s22p63s23p64s23d6
Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 4: Cấu hình electron biểu diễn theo ô lượng tử nào sau đây là sai?
A.   
B.    
C.    
D.   

Đáp án: A (vi phạm quy tắc Hund)
BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Câu 1: Điền đầy đủ các thông tin vào các chố trống trong những câu sau: cho hai nguyên tố A và B có số hiệu nguyên tử lần lượt là 10 và 13.
Cấu hình electron của A: ………
Cấu hình electron của B………..
Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron ở phân mức cuối cùng là 3d2. Số thứ tự của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn là:
A. 18 B. 20 C. 22 D. 24
BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Câu 3: Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron có năng lượng cao nhất là 3d3? Xác định điện tích hạt nhân của nguyên tố đó?
Câu 4: Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron có năng lượng cao nhất là 5s1? Xác định điện tích hạt nhân của nguyên tố đó?
Câu 5: Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron ngoài cùng là 4s1? Dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn xác định tên nguyên tố đó?
Câu 6: Viết cấu hình electron của nguyên tố có tổng số electron ở AO p trong nguyên tử là 14?
Câu 7: Viết cấu hình electron của nguyên tố có tổng số electron ở AO d trong nguyên tử là 5?
Chuyên đề: Cấu tạo nguyên tử
Phần 5:
Cấu hình electron nguyên tử
(Nâng cao)
Phần 5: Cấu hình electron nguyên tử (Nâng cao)
Xác định nhanh trật tự năng lượng của các obitan nguyên tử.
Viết nhanh cấu hình electron của nguyên tử
Một số dạng bài tập về viết cấu hình electron
I. Nhắc lại một số kiến thức cơ bản
1. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
Nguyên lý cực tiểu hóa năng lượng (nguyên lý cơ bản): Các hệ trong tự nhiên đều có xu hướng tự chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp hơn là trạng thái bền vững hơn.
Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao (sao cho tổng năng lượng của nguyên tử là nhỏ nhất – hệ bền nhất).
I. Nhắc lại một số kiến thức cơ bản
1. Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử (tt)
Nguyên lý Pau-li: Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.
Quy tắc Hun: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
I. Nhắc lại một số kiến thức cơ bản
2. Cấu hình electron nguyên tử
Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
Quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử:
Số thứ tự lớp electron được viết bằng chữ số (1, 2, 3, 4,…)
Phân lớp được ký hiệu bằng chữ cái thường (s, p, d, f,…)
Số electron được ghi bằng chỉ số trên, bên phải của ký hiệu phân lớp (s2, p3, d5, f14,…)
I. Nhắc lại một số kiến thức cơ bản
3. Các bước viết cấu hình electron nguyên tử
Quá trình viết cấu hình electron nguyên tử qua 3 bước sau:
Xác định số electron trong nguyên tử
Phân bố electron vào các AO theo thứ tự năng lượng tăng dần (giản đồ phần bố electron theo năng lượng)
Viết lại thứ tự các phân lớp electron theo trật tự lớp, phân lớp từ trong ra ngoài (cấu hình electron)
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Để viết được cấu hình electron của nguyên tử, yêu cầu đầu tiên là biết được thứ tự năng lượng tăng dần của các AO.
Cách 1: Học thuộc lòng
Các mức năng lượng AO tăng dần theo trình tự sau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 2: Sử dụng giản đồ Kleckovski
Lớp 1 1s
2 2s 2p
3 3s 3p 3d
4 4s 4p 4d 4f
5 5s 5p 5d 5f …
6 6s 6p 6d 6f …
7 7s 7p 7d …
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 3: Sử dụng quy tắc về số lượng tử (nâng cao)
1. Bổ túc về các số lượng tử:
Cấu trúc electron được đặc trưng bằng các số lượng tử
Lớp: số lượng tử chính
Kí hiệu: n
Giá trị: 1, 2, 3, 4,… (bằng số thứ tự của lớp)
Lớp electron tương ứng: K L M N
Phân lớp: số lượng tử phụ
Kí hiệu: l
Giá trị: 0, 1, 2, 3, …, (n-1)
Phân lớp electron tương ứng: s p d f
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 3: Sử dụng quy tắc về số lượng tử (tt)
1. Bổ túc về các số lượng tử (tt):
Ứng với mỗi giá trị số lượng tử chính n có n giá trị số lượng tử phụ l ↔ lớp thứ n có n phân lớp.
Giá trị số lượng tử phụ l luôn nhỏ hơn số lượng tử chính n
Số AO ứng với mỗi phân lớp (2l + 1)
Ví dụ:
Phân lớp s p d f
Giá trị l 0 1 2 3
Số AO = (2l + 1) 1 3 5 7
Số electron tối đa = 2(2l + 1) 2 6 10 14
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1:
a. Xác định giá trị số lượng tử chính và số lượng tử phụ ứng với các phân lớp
1s, 2p, 3d, 4f
b. Tìm kí hiệu phân lớp electron tương ứng với cặp số lượng tử chính và số lượng tử phụ (n – l) sau:
(2 – 0); (3 – 2); (5 – 3); (6 - 1)
Hướng dẫn:
a. Phân lớp: 1s 2p 3d 4f
(n – l) (1 - 0) (2 – 1) (3 – 2) (4 – 3)
b. (n – l) (2 - 0) (3 – 2) (5 – 3) (6 – 1)
Phân lớp: 2s 3d 5f 6p
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 3: Sử dụng quy tắc về số lượng tử (tt)
2. Quy tắc so sánh năng lượng các AO dựa theo các số lượng tử:
AO có tổng giá trị (n + l) lớn hơn có năng lượng lớn hơn
Ví dụ: Năng lượng AO 3d > 4s
(n + l) 3 + 2 = 5 > 4 + 0 = 4
Nếu các AO có tổng giá trị (n + l) bằng nhau thì AO nào có n lớn hơn sẽ có năng lượng lớn hơn (số lượng tử chính quyết định)
Ví dụ: Năng lượng AO 3p < 4s
(n + l) 3 + 1 = 4 4 + 0 = 4
n 3 < 4
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 2: Đối với năng lượng của các phân lớp theo nguyên lý vững bền, chỉ ra phương án sai:
A. 3d > 4s B. 5s < 5p
C. 6s < 4f D. 4f < 5p
Hướng dẫn:
Đáp án: D
Năng lượng AO 4f > 5p
(n + l) 4 + 3 = 7 5 + 1 = 6

II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 3: Sử dụng quy tắc về số lượng tử (tt)
3. Cách xác định nhanh trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử dựa vào các số lượng tử:
Viết các AO theo thứ tự tổng giá trị (n + l) tăng dần:
Kí hiệu AO: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d …
Tổng (n + l): 1 2 3 4 5
(n + l): 1+0 2+0 2+1 3+0 3+1 4+0 3+2 4+1 5+0 4+2 …
Ưu điểm của cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử dựa vào các số lượng tử:
Thiết lập trật tự năng lượng tăng dần các AO nguyên tử nhanh.
Nhanh chóng so sánh được năng lượng của một cặp AO bất kỳ
II. Cách xác định trật tự năng lượng các AO trong nguyên tử
Cách 3: Sử dụng quy tắc về số lượng tử (tt)
Lưu ý:
Sau khi có được trật tự năng lượng của AO trong nguyên tử chúng ta sẽ viết được giản đồ phân bố electron theo năng lượng, không phải cấu hình electron (có trường hợp trùng nhau).
Muốn có cấu hình electron phải trên cở sở giản đồ phân bố electron theo năng lượng sắp xếp lại các phân lớp theo thứ tự từ trong ra ngoài (so với hạt nhân).

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 3: Xác định giản đồ phân bố electron theo năng lượng và cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tử có điện tích hạt nhân:
Z = 10; 20; 30; 40; 50; ….
Hướng dẫn:
Trường hợp Z = 40
Kí hiệu AO: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2 …
Tổng (n + l): 1 2 3 4 5 6
(n + l): 1+0 2+0 2+1 3+0 3+1 4+0 3+2 4+1 5+0 4+2 …
Giản đồ phân bố electron theo năng lượng:
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2
Cấu hình electron:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2
III. Một số dạng bài tập liên quan tới viết cấu hình electron
Dạng 1: Viết cấu hình electron khi cho biết:
- Điện tích hạt nhân
- Số hạt cấu tạo. Ví dụ: số proton, số electron
(Đã thực hiện)

III. Một số dạng bài tập liên quan tới viết cấu hình electron
Dạng 2: Viết cấu hình electron khi cho biết đặc điểm cấu tạo vỏ electron:
- Phân lớp electron có năng lượng cao nhất
Ví dụ: viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron có năng lượng cao nhất là 4p1.
- Phân lớp electron ngoài cùng
Ví dụ: viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron ngoài cùng là 4p1.
- Số electron trong một loại phân lớp
Ví dụ: viết cấu hình electron của nguyên tố có tổng số electron ở AO p trong nguyên tử là 8.
III. Một số dạng bài tập liên quan tới viết cấu hình electron
Dạng 3: Từ cấu hình electron cho biết:
- Vị trí của nguyên tố trong bảng Hệ thống tuần hoàn
- Xác định nguyên tố
- Tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố
- Xác định công thức, tính chất hóa học của một số hợp chất tương ứng với nguyên tố đó.
(Sẽ nghiên cứu sau)

BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 4 (dạng 2): Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron có năng lượng cao nhất là 4s1? Xác định điện tích hạt nhân của nguyên tố đó.
Hướng dẫn:
Xác định thứ tự năng lượng AO nguyên tử tăng dần cho tới phân lớp 4s
1s 2s 2p 3s 3p 4s
Điền electron vào các phân lớp theo thứ tự năng lượng từ thấp đến cao cho tới 4s1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Viết lại trật tự các AO theo thứ tự từ trong ra ngoài (nếu cần)
Cộng tổng số electron để xác định điện tích hạt nhân:
Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19
Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 5 (dạng 2): Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron có năng lượng cao nhất là 4p1? Xác định điện tích hạt nhân của nguyên tố đó.
Hướng dẫn:
Xác định thứ tự năng lượng AO nguyên tử tăng dần cho tới phân lớp 4s
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
Điền electron vào các phân lớp theo thứ tự năng lượng từ thấp đến cao cho tới 4p1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 (giản đồ phân bố electron theo năng lượng)
Viết lại trật tự các AO theo thứ tự từ trong ra ngoài
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1 (cấu hình electron)
Cộng tổng số electron để xác định điện tích hạt nhân:
Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 10 + 1 = 31
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 6 (dạng 2): Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron ngoài cùng là 4p4?
Hướng dẫn:
Lưu ý: phân lớp electron ngoài cùng có thể không phải là phân lớp có năng lượng cao nhất.
Dựa theo thứ tự tăng dần năng lượng AO:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
→ 4p vừa là phân lớp ngoài cùng vừa là phân lớp có năng lượng cao nhất
Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 7 (dạng 2): Viết cấu hình electron của nguyên tố có phân lớp electron ngoài cùng là 4s2?
Hướng dẫn:
Lưu ý: phân lớp electron ngoài cùng có thể không phải là phân lớp có năng lượng cao nhất.
Dựa theo thứ tự tăng dần năng lượng AO:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d …
→ Có 2 trường hợp:
BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 7 (tt):
* Trường hợp 1:
Cấu hình electron ứng với giản đồ phân bố e theo năng lượng
1s 2s 2p 3s 3p 4s
Kết quả: có 1 cấu hình electron thỏa mãn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
BÀI TẬP ÁP DỤNG<