Bài 4 cấu HÌNH ELECTRON NGUYÊN tử

 Kĩ năng + Dựa vào đặc điểm electron lớp ngoài cùng dự đoán được tính chất của nguyên tố như tính kim loại, phi kim, khí hiếm,..... Mối liên hệ giữa lớp electron ngoài cùng với loại ng

Trang 1

CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ BÀI 4: CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ Mục tiêu

 Kiến thức

+ Viết được cấu hình electron nguyên tử

+ Nêu được đặc điểm của lớp electron ngoài cùng

 Kĩ năng

+ Dựa vào đặc điểm electron lớp ngoài cùng dự đoán được tính chất của nguyên tố như tính kim loại, phi kim, khí hiếm,

Trang 2

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1 Cấu hình electron nguyên tử

Cách viết cấu hình electron nguyên tử:

Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

Bước 2: Xác định thứ tự mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s

Bước 3: Điền số electron vào các phân lớp theo thứ tự mức năng lượng và đảm bảo phân lớp mức năng

lượng thấp tối đa electron rồi mới đến phân lớp mức năng lượng cao

Bước 4: Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố các electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác

nhau (3d trước 4s)

Chú ý:

Cấu hình bão hòa electron (s2, p6, d10, f14) hoặc nửa bão hòa (s1, p3, d5, f7) thường là cấu hình electron bền 3d44s2 3d54s1; 3d94s2 3d104s1

Ví dụ: Cấu hình electron của một số nguyên tử

K (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1

Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2

Fe (Z = 26): 1s22s22p63s23p63d64s2

Mn (Z = 25): 1s22s22p63s23p63d54s2

Cr (Z = 24): 1s22s22p63s23p63d54s1

Cu (Z = 29): 1s22s22p63s23p63d104s1

2 Mối liên hệ giữa lớp electron ngoài cùng với loại nguyên tố

Cấu hình electron

lớp ngoài cùng

ns1,

ns2,

ns2np1

ns2np2

ns2np3,

ns2np4,

ns2np5

ns2np6 (He: 1s2)

Số electron thuộc

Loại nguyên tố Kim loại (trừ H,

He, B)

Có thể là kim loại hay phi kim

Thường là phi kim Khí hiếm

Tính chất cơ bản của

nguyên tố

Tính kim loại Có thể là tính kim

loại hay tính phi kim

Thường có tính phi kim

Tương đối trơ về mặt hóa học

Electron cuối cùng thuộc phân lớp s, p, d, f thì nguyên tố đó là nguyên tố s, p, d, f

Xu hướng của các nguyên tử là tiến tới cấu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất (8e lớp ngoài cùng hoặc 2e đối với He)

Sơ đồ phân bố mức năng lượng của các lớp và các phân lớp

Trang 3

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Cấu hình electron

Kiểu hỏi 1: Viết cấu hình electron nguyên tử

Phương pháp giải

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

Phân lớp s tối đa 2e, p tối đa 6e, d tối đa 10e

Điền electron theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao

Lớp ngoài cùng là lớp có số thứ tự cao nhất, phân lớp ngoài cùng là phân lớp cuối cùng

Ví dụ: Viết cấu hình electron của Ca (Z = 20), Mn (Z = 25), Cl (Z = 17) và xác định số electron lớp ngoài

cùng, phân lớp ngoài cùng của chúng

Hướng dẫn giải

Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2 Ca có 2e lớp ngoài cùng, 2e phân lớp ngoài cùng

Mn (Z = 25): 1s22s22p63s23p63d54s2 Mn có 2e lớp ngoài cùng, 2e phân lớp ngoài cùng

Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5 Cl có 7e lớp ngoài cùng, 5e phân lớp ngoài cùng

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cấu hình electron nguyên tử của X là 1s22s22p63s23p3 Phát biểu nào sau đây sai?

X: 1s22s22p63s23p3

Lớp K là lớp thứ nhất  Lớp K (1s2) có 2 electron

Lớp L là lớp thứ hai  Lớp L (2s22p6) có 8 electron

Lớp M là lớp thứ ba  Lớp M (3s23p3) có 5 electron

Lớp ngoài cùng (3s23p3) có 5 electron

Trang 4

 Chọn D

Lưu ý:

Lớp K(n= 1), L(n = 2), M(n = 3), N (n = 4),

Ví dụ 2: Nguyên tử p (Z = 15) có số electron ở lớp ngoài cùng là

Cấu hình electron nguyên tử của P là: 1s22s22p63s23p3

 Lớp ngoài cùng của nguyên tử P là: 3s23p3  số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử P là 5

 Chọn D

Kiểu hỏi 2: Tính chất của nguyên tố

Cấu hình electron

lớp ngoài cùng

ns1,

ns2,

ns2np1

ns2np2

ns2np3,

ns2np4,

ns2np5

ns2np6 (He: 1s2)

Số electron thuộc

Loại nguyên tố Kim loại (trừ H,

He, B)

Có thể là phi kim khi có số hiệu nhỏ hay kim loại khi có

số hiệu lớn

Thường là phi kim Khí hiếm

Tính chất cơ bản của

nguyên tố

Tính kim loại Có thể là tính kim

loại hay tính phi kim

Thường có tính phi kim

Tương đối trơ về mặt hóa học

Electron cuối cùng thuộc phân lớp s, p, d, f thì nguyên tố đó là nguyên tố s, p, d, f

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cấu hình electron nào sau đây là của kim loại?

A 1s22s22p63s23p3 B 1s22s22p63s23p1

C 1s22s22p63s23p5 D 1s22s22p63s23p4

Kim loại thường có 1, 2 hay 3 electron lớp ngoài cùng  Cấu hình electron của kim loại là: 1s22s22p63s23p1 (3e lớp ngoài cùng)

Phi kim thường có 5, 6 hay 7 electron lớp ngoài cùng  cấu hình electron của phi kim là: 1s22s22p63s23p3 (5e lớp ngoài cùng), 1s22s22p63s23p5 (7e lớp ngoài cùng), 1s22s22p63s23p4 (6e lớp ngoài cùng)

 Chọn B

Trang 5

Ví dụ 2: Các nguyên tố X và M có cấu hình electron như sau: X (1s22s22p63s23p4); M (1s22s22p63s23p63d54s1) Phát biểu nào sau đây đúng?

A X và M đều là các nguyên tố kim loại

B X và M đều là các nguyên tố phi kim

C X là nguyên tố phi kim, M là nguyên tố kim loại

D X là nguyên tố kim loại, M là nguyên tố phi kim

X:1s22s22p63s23p4 X có 6 electron lớp ngoài cùng  X là nguyên tố phi kim

M: 1s22s22p63s23p63d54s1 M có 1 electron lớp ngoài cùng  M là nguyên tố kim loại

 Chọn C

Ví dụ 3: Cho cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau:

X: 1s22s22p63s2 Z: 1s22s22p63s23p63d54s2 Y: 1s22s22p63s23p5 R: 1s22s22p6

Các nguyên tố kim loại là:

X có 2 electron lớp ngoài cùng  X là nguyên tố kim loại

Y có 7 electron lớp ngoài cùng  Y là nguyên tố phi kim

Z có 2 electron lớp ngoài cùng  Z là nguyên tố kim loại

R có 8 electron lớp ngoài cùng  R là khí hiếm

 Chọn B

Ví dụ 4: Nguyên tố X có Z = 11 Nguyên tố X thuộc loại nguyên tố

Nguyên tố X có Z = 11  Nguyên tử có 11 electron

X (Z= 11): 1s22s22p63s1

Electron cuối cùng điền vào phân lớp 3s  X là nguyên tố s

 Chọn A

Ví dụ 5: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố

Sự phân bố electron của nguyên tử Fe theo mức năng lượng là:

1s22s22p63s23p63d64s2

Nhận thấy: Phân lớp 3d chưa bão hòa  Fe là nguyên tố d

 Chọn C

Trang 6

Ví dụ 6: Ar (Z = 18) là nguyên tử của nguyên tố

Cấu hình electron của Ar (Z = 18) là: 1s22s22p63s23p6

Lớp ngoài cùng của Ar là 3s23p6 Ar có 8 electron lớp ngoài cùng  Ar là khí hiếm

 Chọn C

Kiểu hỏi 3: Cấu hình electron của ion

Nguyên tử nhường, nhận electron để trở thành ion, ta có:

n

m

X ne X

Y me Y





Ví dụ: Viết cấu hình electron của Na+, O2-

Cấu hình electron của Na là

Na (Z = 11): 1s22s22p63s1

 Cấu hình electron của Na+:

Na+: 1s22s22p6

Cấu hình electron của O là

O (Z = 8): 1s22s22p4

Cấu hình electron của O2-:

O2-: 1s22s22p6

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Cấu hình electron của Mg2+ là

C 1s22s22p63s23p2 D 1s22s22p63s4

Cấu hình electron của Mg là: Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2

 Cấu hình electron của Mg2+ là: Mg2+: 1s22s22p6

 Chọn A

Ví dụ 2: Cấu hình electron của N3- là

Cấu hình electron của N là: N (Z = 7): 1s22s22p3

 Cấu hình electron của N3- là: N3-: 1s22s22p6

Trang 7

 Chọn B

Ví dụ 3: cấu hình electron của Cr2+ là

A 1s22s22p63s23p64s23d2 B 1s22s22p63s23p63d6

C 1s22s22p63s23p63d24s2 D 1s22s22p63s23p63d4

Cấu hình electron của Cr là

Ar

Cr Z  s s p s p d s

Cấu hình electron của Cr2+ là

Ar

Cr  s s p s p d

 Chọn D

Ví dụ 4: Cấu hình electron nào sau đây sai?

A Na+ (Z = 11): 1s22s22p63s2 B Na (Z = 11): 1s22s22p63s1

C F (Z = 9): 1s22s22p5 D F- (Z = 9): 1s22s22p6

Ta có: Na (Z = 11): 1s22s22p63s1 Na+ (Z = 11): 1s22s22p6

F (Z = 9): 1s22s22p5 F- (Z = 9): 1s22s22p6

 Chọn A

Ví dụ 5: Anion X2- và cation Y2+ đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 3p6 X, Y lần lượt là

Cấu hình electron của X2- là

X2- :1s22s22p63s23p6

 Cấu hình electron của X là 1s22s22p63s23p4 ZX = 16  X là S

Cấu hình electron của Y2+ là

Y2+ :1s22s22p63s23p6

 Cấu hình electron của Y là 1s22s22p63s23p64s2 ZY = 20  Y là Ca

 Chọn D

Kiểu hỏi 4: Xác định nguyên tố dựa vào số electron trên các phân tử

Số electron tối đa trên các phân lớp là s (2e), p ( 6e), d (10e), f (14e)

Điền electron theo thứ tự mức năng lượng sao cho đủ số electron trên các phân lớp theo yêu cầu của đề bài

Ví dụ: Xác định nguyên tố (s, p, d, f), số electron lớp ngoài cùng, số electron phân lớp ngoài cùng của Cl

(Z= 17)

Trang 8

Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5.

Electron cuối cùng thuộc phân lớp 3p  Cl là nguyên tố p

Lớp ngoài cùng 3s23p5 Cl có 7e lớp ngoài cùng

Phân lớp ngoài cùng 3p5 Cl có 5e phân lớp ngoài cùng

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11 Nguyên tố X thuộc loại

X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11 cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p5

 Electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p

Do đó, X là nguyên tố p

 Chọn D

Ví dụ 2: Nguyên tử M có tổng số electron ở phân lớp p là 7 và số nơtron nhiều hơn số proton là 1 hạt Số

khối của nguyên tử M là

Nguyên tử M có tổng số electron ở phân lớp p là 7  cấu hình electron của M là: 1s22s22p63s23p1  M

có 13 proton

Mặt khác: Số nơtron nhiều hơn số proton là 1 hạt  M có 14 nơtron

 Số khối: A    Z N P N 13 14 27

 Chọn C

Ví dụ 3: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron phân lớp sát ngoài cùng và phân lớp ngoài cùng

là 3d24s2 Tổng số electron trong một nguyên tử của X là

Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p63d24s2 Nguyên tử X có 22 electron

 Chọn B

Ví dụ 4: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt electron trong các phân lớp p là 7 Số hạt mang điện

của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8 hạt Các nguyên tố X và Y lần lượt là

X có tổng số hạt electron trong các phân lớp P là 7  cấu hình electron của X là 1s22s22p63s23p1

Trang 9

Nhận thấy: ZX = 13  X là Al

Mặt khác, số hạt mang điện của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8 hạt nên ta có:

13 4 17

Y

Z Z Z Z

Do đó Y là Cl

 Chọn C

Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

Câu 1: Nguyên tử P (Z = 15) có số electron ở lớp ngoài cùng là

Câu 2: Cấu hình electron của nguyên tố S (Z = 16) là

A 1s22s22p63s23p2 B 1s22s22p63s23p4 C 1s22s22p63s23p6 D 1s22s22p63s23p5

Câu 3: Cho hai nguyên tố M và N có số hiệu nguyên tử lần lượt là 11 và 13 Cấu hình của M và N lần

lượt là

A 1s22s22p7 và 1s22s22p63s2 B 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s2

C 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s23p1 D 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s3

Câu 4: Nguyên tố X có số hiệu nguyên tử là 14 Phát biểu nào sau đây đúng?

Câu 5: Cl (Z = 17) là nguyên tử của nguyên tố

Câu 6: Mn (Z = 25) là nguyên tử của nguyên tố

Câu 7: Cấu hình electron của ion Cu2+ và Cr3+ lần lượt là

A [Ar]3d9 và [Ar]3d14s2 B [Ar]3d74s2 và [Ar]3d3

C [Ar]3d9 và [Ar]3d3 D [Ar]3d74s2 và [Ar]3d14s2

Câu 8: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố

Bài tập nâng cao

Câu 9: Nguyên tử của nguyên tố A có phân lớp ngoài cùng là 3p Tổng electron ở các phân lớp p là 9

Nguyên tố A là

Câu 10: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6 và tổng số electron lớp ngoài cùng là

6

A flo (Z = 9) B lưu huỳnh (Z = 16) C clo (Z = 17) D oxi (Z = 8)

Câu 11: Cation X3+ và anion Y2- đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p6 Kí hiệu của các nguyên tố X và Y lần lượt là (cho biết ZO = 8, ZF = 9, ZM =12, ZAl = 13)

Trang 10

A Mg và F B Al và O C Mg và O D Al và F

Câu 12: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 10 Nguyên tố X thuộc loại

Câu 13: Nguyên tố X không phải là khí hiếm, nguyên tử có phân lớp electron ngoài cùng là 3p Nguyên

tử của nguyên tố Y có phân lớp electron ngoài cùng là 3s Tổng số electron ở hai phân lớp ngoài cùng của

X và Y là 7 Điện tích hạt nhân của X và Y là

Câu 14: Nguyên tử của nguyên tố X có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p Nguyên tử của nguyên

tố Y cũng có electron ở mức năng lượng 3p và có một electron ở lớp ngoài cùng Nguyên tử X và Y có số electron hơn kém nhau là 2 Nguyên tố X và Y lần lượt là

ĐÁP ÁN

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	581,92 KB