Hướng dẫn viết cấu hình electron nguyên tử

Hướng dẫn viết cấu hình electron nguyên tử - Hóa học 10 cấu trúc lớp vỏ Electron của nguyên tử

Hướng dẫn viết cấu hình electron nguyên tử - Hóa học 10 cấu trúc lớp vỏ Electron của nguyên tử.

Cấu hình electron nguyên tử là một trong những kiến thức cốt lõi nhất của Hóa học lớp 10, giúp ta:

Hiểu rõ bản chất cấu tạo nguyên tử
Xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Dự đoán tính chất hóa học của nguyên tố
Là nền tảng cho hóa học lớp 11 (liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa – khử...)

2. Lý thuyết trọng tâm cần ghi nhớ của bài cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử

2.1. Electron phân bố theo mức năng lượng

Các electron trong nguyên tử không phân bố ngẫu nhiên, mà tuân theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao, cụ thể:

Thứ tự phân bố các obitan:

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

2.2. Nguyên tắc viết cấu hình electron

Nguyên lý vững bền:

Electron điền vào các obitan theo thứ tự mức năng lượng tăng dần.

Nguyên lý Pauli:

Một obitan chỉ chứa tối đa 2 electron với spin ngược chiều nhau.

Quy tắc Hund:

Trong cùng một phân lớp, electron phải điền đơn trước, ghép đôi sau (tối đa số e chưa ghép).

2.3. Số electron trong các phân lớp

Phân lớp: s , Số obitan: 1, Số e tối đa: 2

Phân lớp: p, Số obitan: 3, Số e tối đa: 6

Phân lớp: d, Số obitan: 5, Số e tối đa: 10

Phân lớp: f, Số obitan: 7, Số e tối đa: 14

2.4. Cách viết cấu hình electron nguyên tử:

Bước 1: Xác định số electron = số proton = số hiệu nguyên tử Z

Bước 2: Điền electron theo thứ tự mức năng lượng

Bước 3: Kiểm tra quy tắc Hund và Pauli

Bước 4: (Nâng cao) Viết cấu hình rút gọn nếu cần

3. Bài tập ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Nguyên tử Oxi (Z = 8)

Số e = 8

⟶ Cấu hình electron:

Tổng số e = 8 (đúng)

Ví dụ 2: Nguyên tử Na (Z = 11)

Tổng = 11 e

⟶ Electron hóa trị: 1e ở lớp ngoài cùng (3s¹)

⟶ Thuộc nhóm IA (kim loại kiềm)

Ví dụ 3: Nguyên tử Sắt (Fe – Z = 26)

⟶ Điền lần lượt theo thứ tự:

Lưu ý: 4s được điền trước 3d

Ví dụ 4: Cấu hình rút gọn

Na (Z = 11):

Cấu hình rút gọn dùng khí hiếm gần nhất (Ne – Z = 10):

4. Bài tập tự luyện (Có đáp án)

Dạng 1: Viết cấu hình e đầy đủ

Câu 1: Viết cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố sau:

a. Mg (Z = 12)

b. Cl (Z = 17)

c. Ca (Z = 20)

Đáp án:

Dạng 2: Nhận dạng nguyên tố từ cấu hình

Câu 2: Nguyên tố X có cấu hình:

Xác định số hiệu nguyên tử và tên nguyên tố?

Giải:

Tổng số e = 15 ⇒ Z = 15

⇒ Nguyên tố Photpho (P)

Dạng 3: Phân tích electron lớp ngoài cùng

Câu 3: Nguyên tử có cấu hình:

a. Có bao nhiêu electron lớp ngoài cùng?

b. Thuộc nhóm nào, chu kỳ mấy?

Giải:

a. Lớp ngoài cùng: 3s² 3p⁵ ⇒ 7e

b. Nhóm VIIA, chu kỳ 3 ⇒ Nguyên tố Cl (Clo)

5. Kiến thức trọng tâm.

Thứ tự mức năng lượng: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → ...

Số e phân lớp: s: 2, p: 6, d: 10, f: 14

Cấu hình đầy đủ: Ghi lần lượt các phân lớp

Cấu hình rút gọn: Dùng khí hiếm gần nhất

Electron hóa trị: Là các e ở lớp ngoài cùng, quyết định tính chất hóa học

6. Kết luận

Hiểu rõ cấu trúc lớp vỏ electron của nguyên tử và viết đúng cấu hình electron là nền tảng cho xác định vị trí nguyên tố, dự đoán tính chất, và giải quyết các bài toán hóa học lớp 10 – 11 – 12.

Cần luyện tập nhiều ví dụ đa dạng để ghi nhớ thứ tự mức năng lượng và các quy tắc.

Xem thêm:

Thành phần của nguyên tử và Nguyên tố hóa học - Hóa học 10 Chân trời sáng tạo.

Bài tập thành phần cấu tạo của nguyên tử - Hóa học 10 Chân trời sáng tạo.

Công thức tính số loại phân tử được hình thành từ các loại đồng vị | Hóa Học 10

Các dạng bài tập về đồng vị hóa học.

Cấu trúc lớp vỏ electron của nguyên tử.

Hướng dẫn cách viết cấu hình Electron nguyên tử của 30 nguyên tố đầu tiên.

Nguyên lí Pauli | Cấu trúc lớp vỏ Electron của nguyên tử.

Quy tắc Hund | Cấu trúc lớp vỏ Electron của nguyên tử.

Hướng dẫn cách viết cấu hình electron nguyên tử | Hóa 10 Chân trời sáng tạo.

Bài tập thành phần của nguyên tử | Hóa học 10 chân trời sáng tạo.