Cách xác định số e lớp ngoài cùng, cấu hình electron nguyên tử

Cách xác định số e ở lớp ngoài cùng

Cách viết cấu hình electron của các nguyên tố

B1: Xác định số electron trong nguyên tử vào các phần lớp theo thứ tự tăng dần mức năng lượng

B2: Sắp xếp electron theo thứ tự mức năng lượng  AO tăng dần

B3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các electron trong một lớp.

* Ghi chú:

– Dạng (n – 1) d⁴ns² chuyển đổi thành (n – 1) d⁵ns1

– (n – 1) d⁹ns² chuyển đổi thành (n – 1)d¹⁰ns¹

Quy ước viết cấu hình electron của nguyên tử

• Số thứ tự lớp electron được biểu thị bằng các chữ số: 1, 2, 3

• Phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường: s, p, d, f

• Số electron trong phân lớp được biểu thị bằng chỉ số ở phía trên bên phải kí hiệu của phân lớp: Ví dụ: s2, p6, d10…

– Mặc dù các electron được sắp xếp lần lượt từ mức năng lượng thấp đến cao, tuy nhiên khi Z tăng lên, trong cấu hình e, các vỏ con có sự chèn mức năng lượng theo trình tự như sau:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s

* Ghi chú: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.

Đặc điểm của các electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

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

– Nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng và nguyên tử heli không tham gia phản ứng hóa học (trừ một số điều kiện đặc biệt). vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đó là các nguyên tố khí hiếm chỉ có một nguyên tử. Ví dụ, cấu hình electron của các nguyên tử này rất ổn định. Đây là những nguyên tố khí cao quý chỉ có một nguyên tử.

– Nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ nhường Electron là nguyên tử của nguyên tố kim loại (trừ H, He, B).

– Nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ nhận Electron thường là nguyên tử của nguyên tố phi kim.

– Nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim loại.

=> Như vậy, lớp electron ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố, biết cấu hình electron của nguyên tử có thể đoán được loại nguyên tố.

* Ví dụ về xác định số electron trong nguyên tử:

Ví dụ 1: Nguyên tử Fe có Z = 26.

+ Có 26e

+ Các electron được phân bố như sau: s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Có sự chèn mức năng lượng 4s < 3d

+ Sắp xếp lại các lớp con theo lớp, ta được cấu hình e: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶4s² .

Hoặc viết tắt: [Ar] 3d⁶ 4s² ([Ar] là cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố argon là khí quý gần nhất đứng trước Fe) có 4 e lớp vỏ, lớp ngoài cùng có 2 electron.

Ví dụ 2: Chứng tỏ sắt có số hiệu nguyên tử Z = 26

một. Cấu hình electron của Fe. ion²⁺ được :

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶

Bài tập thực hành

Bài 1. Cho cấu hình electron của nguyên tử một số nguyên tố sau:

a. 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

b. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

c.1s²2s²2p²

d. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

e. 1s²2s²

f. 1s²2s²2p¹ 

g. 1s¹

h. 1s²

1. Những nguyên tố nào là kim loại và phi kim?

2. Các nguyên tố trên thuộc họ s, p hoặc d?

3. Nguyên tố nào có thể nhận electron trong phản ứng hóa học?

Hướng dẫn giải chi tiết 

1. Các nguyên tố kim loại là: (a), (d), (e), (f), (h)

Các nguyên tố phi kim loại là: (b), (c), (g)

2. Các phần tử của họ s là: (a), (e), (g), (h)

Các phần tử của họ p là: (b), (c)

Các phần tử của họ d là: (f)

3. Các nguyên tố có thể nhận 1 electron trong phản ứng hóa học là: (b)

(Vì b có 7e lớp ngoài cùng nên nó có xu hướng nhận 1 e để cấu hình ổn định)