Những electron có mức năng lượng như thế nào thì xếp cùng 1 lớp

08:20:1504/11/2021

Các electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao. Từ trong ra ngoài, mức năng lượng của các lớp tăng theo thứ tự từ 1 đến 7 và năng lượng của phân lớp tăng theo thứ tự s, p, d, f.

Bài viết này sẽ giúp các em biết sự sắp xếp các electron (e) trong vỏ nguyên tử các nguyên tố? cấu hình electron của nguyên tử và cách viết cấu hình e của nguyên tử? đặc điểm của lớp electron ngoài cùng?

I. Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử

- Các electron sắp vào các lớp và phân lớp từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao theo thứ tự sau:  1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d...

- Khi điện tích hạt nhân tăng, có sự chèn mức năng lượng nên mức năng lượng của 4s thấp hơn 3d.

II. Cấu hình electron nguyên tử

1. Cấu hình electron nguyên tử

- Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bổ 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 ghi bằng chữ số (1,2,3,...)

- Phân lớp được ghi bằng các chữ cái thường (s, p, d, f).

- Số electron trong một phân lớp được ghi bằng chỉ số ở phía trên bên phải kí hiệu của phân lớp (s2,p6…).

* Cách viết cấu hình electron nguyên tử

- Bước 1: Xác định số electron trong nguyên tử.

- Bước 2: Phân bố các electron theo thứ tự tăng dần mức năng lượng theo quy tắc sau:

+ Lớp electron tăng dần (n = 1, 2, 3,...).

+ Trong cùng một lớp theo thứ tự: s, p, d, f.

* Ví dụ: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

 1H: 1s1

 2He: 1s2

 3Li: 1s2p1

 17Cl: 1s22s22p63s23p5 hoặc viết gọn là [Ne] 3s23p5

 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 hoặc viết gọn là [Ar]3d64s2

* Phân lớp cuối cùng là họ của nguyên tố

- Nguyên tố s: là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s

- Nguyên tố p: là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p

- Nguyên tố d: là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d

- Nguyên tố f: là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f

2. Cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu

3. Đặc điểm lớp electron ngoài cùng

- Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron.

- Các nguyên tử có 8 electron ở lớp electron ngoài cùng (ns2np6) và nguyên tử heli (1s2) không tham gia vào các phản ứng hoá học (trừ trong một số điều kiện đặc biệt) vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đó là các nguyên tử của nguyên tố khí hiếm. Trong tự nhiên, phân tử khí hiếm chỉ có một nguyên tử.

- Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhường electron là nguyên tử của các nguyên tố kim loại (trừ H, He và B).

- Các nguyên từ có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhận electron thường là nguyên tử của nguyên tố phi kim.

- Các nguyên từ có 4 electron ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim

Như vậy khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên tố.

Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Thứ tự mức năng lượng trong nguyên tử, cấu hình e nguyên tử và đặc điểm lớp electron ngoài cùng. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.

Trong nguyên tử, các e được phân bố thành các lớp e và trong mỗi lớp e lại được phân chia thành các phân lớp. Vậy thế nào là lớp electron, phân lớp electron? Có bao nhiêu obitan nguyên tử trong một lớp và một phân lớp electron?

Sau đây Download.vn xin giới thiệu đến các bạn lớp 10 cùng tham khảo tài liệu tổng hợp lí thuyết và bài tập về lớp và phân lớp electron lớp 10 để các bạn đọc cùng tham khảo. Nội dung chi tiết mời các bạn cùng theo dõi và tải tài liệu tại đây.

Bài tập về lớp và phân lớp electron

• A. Lý thuyết và Phương pháp giải
• B. Ví dụ minh họa
• C. Bài tập trắc nghiệm

- Cần nắm vững các kiến thức về lớp và phân lớp:

1. Lớp electron:

+ Các electron trên cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau.

+ Mỗi lớp electron phân chia thành nhiều phân lớp.

+ Các electron trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau. Số phân lớp trong một lớp = số thứ tự của lớp đó.

2. Phân lớp electron:

- Mỗi lớp e phân chia thành các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường: s, p, d, f…

- Các e trên cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

- Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.Lớp thứ n có n phân lớp e. Tuy nhiên, trên thực tế, với các nguyên tố đã biết, chỉ có số e điền vào 4 phân lớp: s, p, d và f.

- Các e ở phân lớp s được gọi là các electron s, các e ở phân lớp p được gọi là các electron p….

3. Obitan nguyên tử. Số obitan nguyên tử trong một phân lớp và 1 lớp electron:

- Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹ đạo xác định nào. Có thể hình dung sự chuyển động của các electron như một đám mây điện tích âm. Vùng không gian bao quanh hạt nhân nguyên tử chứa hầu như toàn bộ điện tích của đám mây được gọi là obitan nguyên tử. Obitan nguyên tử ( automic orbital: AO ) là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà tại đó xác suất có mặt ( tìm thấy) electron là lớn nhất, khoảng 90%.

Số obitan nguyên tử trong các phân lớp s, p, d, f lần lượt là 1, 3, 5, 7

- Số obitan trong lớp e thứ n là n2 obitan.

- Các obitan s có dạng hình cầu, các obitan p có dạng hình số 8 nổi và được định hướng khác nhau trong không gian. Các obitan d, f có hình dạng phức tạp hơn.

4. Cách viết cấu hình electron của nguyên tử

• Xác định số e của nguyên tử
• Viết sự phân bố e theo mức năng lượng
• Viết cấu hình e: sự phân bố e theo mức năng lượng tang dần của lớp và trong mỗi lớp theo thứ tự s,p,d,f

VD: Viết cấu hình e và sự phân bố e trên AO của Fe (Z=26)

• Lưu ý cấu hình đặc biệt ( hiện tượng bão hòa và bán bão hòa sớm )

(n-1)d4ns2 → (n-1)d5ns1

(n-1)d9ns2 → (n-1)d10ns1

5. Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng

• Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp e ngoài cùng có nhiều nhất là 8
• Các nguyên tử có 8 e lớp ngoài cùng là nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm (trừ He có 2 e). Đó là cấu hình rất bền nên các nguyên tử khí hiếm hầu như không tham gia vào phản ứng hóa học và tồn tại dưới dạng phân tử só 1 nguyên tử.
• Các nguyên tử có 1,2,3 e lớp ngoài cùng dễ nhường e là nguyên tử các nguyên tố kim loại
• Các nguyên tử có 5,6,7 e lớp ngoài cùng dễ nhận e là nguyên tử các nguyên tố phi kim
• Các nguyên tử có 4 e lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim

Ví dụ 1. Hãy cho biết tên của các lớp electron ứng với các giá trị của n = 1, 2, 3, 4 và cho biết các lớp đó lần lượt có bao nhiêu phân tử lớp electron.

Hướng dẫn:

Ta có:

n: 1 2 3 4

Tên lớp: K L M N

Lớp K có 1 phân lớp 1s

Lớp L có 2 phân lớp 2s, 2p

Lớp M có 3 phân lớp 3s, 3p, 3d

Lớp N có 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f

Ví dụ 2. Hãy cho biết số phân lớp, số obitan có trong lớp N và M.

Hướng dẫn:

- Lớp N có:

+ 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f

+ 16 obitan: 1 obitan 4s, 3 obitan 4p, 5 obitan 4d, 7 obitan 4f

- Lớp M có:

+ 3 phân lớp: 3s, 3p, 3d

+ 9 obitan: 1 obitan 3s, 3 obitan 3p, 5 obitan 3d

Câu 1. Lớp electron thứ 3 có bao nhiêu phân lớp:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 2. Chọn câu phát biểu đúng:

A. Số phân lớp electron có trong lớp N là 4

B. Số phân lớp electron có trong lớp M là 4

C. Số obitan có trong lớp N là 9

D. Số obitan có trong lớp M là 8

Câu 3. Chọn phát biểu đúng khi nói về các obitan trong một phân lớp e

A. Có cùng sự định hướng không gian

B. Có cùng mức năng lượng.

C. Khác nhau về mức năng lượng.

D. Có hình dạng không phụ thuộc vào đặc điểm mỗi phân lớp.

Câu 4. Lớp M có bao nhiêu obitan?

A. 9

B. 6

C. 12

D. 16

Câu 5. Lớp e thứ 4 có tên là gì

A. K

B. L

C. M

D. N

Câu 6. Lớp L có bao nhiêu obitan?

A. 2

B.3

C. 4

D. 6

Câu 7. Chọn phát biểu đúng:

A. Lớp K là lớp xa hạt nhân nhất

B. Các electron trong cùng một lớp có mức năng lượng bằng nhau

C. Các electron trên cùng phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.

D. Lớp N có 4 obitan

Câu 8. Chọn phát biểu sai:

A. Lớp M có 9 phân lớp

B. Lớp L có 4 obitan

C. Phân lớp p có 3 obitan

D. Năng lượng của electron trên lớp K là thấp nhất.