Cấu Hình Electron Nguyên Tử Chuẩn Xác Nhất 2023

Bạn đang xem: Cấu Hình Electron Nguyên Tử Chuẩn Xác Nhất 2023 tại vietabinhdinh.edu.vn

Cấu hình electron nguyên tử là một phần kiến ​​thức hóa học lớp 10, 11, 12 vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, một số học sinh vẫn chưa hiểu và nắm vững. Tiếp theo, hãy cùng NgonAZ tìm hiểu thông tin cụ thể về cấu hình nguyên tử của từng nguyên tố nhé. Chúng được đảm bảo sẽ giúp bạn học nhanh hơn và hiệu quả hơn. Vì chúng ta đã đầu tư đầy đủ cho việc xây dựng 118 nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Cấu hình electron nguyên tử chuẩn nhất 2023

Cấu hình electron của nguyên tử là sự phân bố electron trong các lớp và vùng của nguyên tử đó. Cấu hình điện tử xác định tính chất hóa học của nguyên tử, bao gồm khả năng hình thành liên kết hóa học với các nguyên tử khác.

Cấu hình electron của nguyên tử được biểu thị bằng số electron trong mỗi lớp và vùng electron. Ví dụ, nguyên tử hydro (H) có cấu hình electron là 1s1, nghĩa là có một electron ở vùng s và lớp vỏ. Cấu hình electron của nguyên tử cacbon (C) là 1s2 2s2 2p2, tức là có 2 electron ở lớp vỏ và vùng s, 4 electron ở lớp vỏ và vùng p.

Cấu hình electron của một nguyên tử có thể được xác định theo một số cách, bao gồm sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và các quy tắc định lượng như quy tắc Hund và Klechkowski. Cấu hình điện tử của một nguyên tử cũng có thể được tính toán bằng các phương pháp lý thuyết như phương trình Schrödinger và phương pháp cấu trúc điện tử.

Các thành phần của cấu hình electron của một nguyên tử là gì?

Cấu hình electron hay cấu hình electron của nguyên tử được hiểu là sự phân bố của các electron trong vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau hoặc trong các vùng mà chúng tồn tại.

-> Xem thêm: Bảng tuần hoàn hóa học

Chúng ta có thể coi nguyên tử là một quả cầu cực nhỏ có đường kính chỉ khoảng 0,00000001 cm, được tạo thành từ các proton, neutron và electron (e). Trong số đó, các electron được sắp xếp theo thứ tự năng lượng tăng dần và được xếp theo thứ tự s, p, d, f.

Ví dụ: Cấu hình electron của một số nguyên tố thường gặp

nguyên tố hóa học	z	cấu hình điện tử
Al	13	1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Kỳ	19	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
sắt	26	1s22s22p63s23p63d64s2
đồng	29	1s22s22p63s23p63d94s2

Như vậy, cấu hình electron của nguyên tử là dãy số biểu thị các obitan của electron. Nhờ cấu hình electron, bạn có thể nhanh chóng xác định số obitan electron trong nguyên tử và số electron trong mỗi obitan.

vỏ điện tử

Khi nói đến trường hợp điện tử, đây là một số điều quan trọng cần nhớ:

• Các electron trong cùng một lớp vỏ có năng lượng xấp xỉ như nhau
• Trong mỗi lớp vỏ electron có thể có một hoặc nhiều AO.
• Năng lượng của electron phụ thuộc vào khoảng cách từ electron đến hạt nhân. Electron càng xa hạt nhân thì năng lượng của nó càng cao.

Số AO và số electron tối đa trong mỗi lớp vỏ cụ thể như sau:

lớp học	K (n = 1)	L (n = 2)	m (n = 3)	N (n = 4)
số ao	ngôi thứ nhất	4	9	16
số lượng electron tối đa	2	số 8	18	32

– Lưu trữ số electron và AO ở lớp vỏ thứ n (n £ 4) theo quy tắc sau:

• Có n2 AO ở lớp thứ n
• Lớp thứ n có nhiều nhất 2n2 electron

vỏ điện tử

Trừ lớp electron thứ nhất, mỗi lớp electron được chia thành các phân lớp theo nguyên tắc sau: Các electron thuộc cùng một phân lớp có cùng năng lượng.

– Số thứ tự và ký hiệu của một phân lớp: Lớp electron thứ n có n phân lớp được ký hiệu là ns, np, nd, nf, v.v., cụ thể như sau:

• Lớp K (n=1): Có 1 lớp con, được ghi là 1s
• Lớp L (n=2): Có 2 phân lớp, được ký hiệu là 2s và 2p
• Lớp M (n=3): Có 3 phân lớp được ký hiệu là 3s, 3p và 3d

– Số lượng AO trong mỗi phân lớp:

• Phân lớp ns chỉ có 1 AO
• Phân lớp np có 3 AO
• Phân lớp nd có 5 AO
• Phân lớp nf có 7 AO

– Số lượng electron trong mỗi lớp con được biểu thị bằng số ở bên phải của ký hiệu lớp con ở trên. Lớp con có số lượng electron lớn nhất được gọi là lớp con bão hòa.

– Số electron tối đa trong mỗi phân lớp

Phân lớp ns có thể chứa tối đa 2 electron	Lớp con thứ hai có thể chứa tới 10 electron
Phân lớp np chứa tối đa 6 electron	Lớp con nf chứa tới 14 electron

thứ tự cấp độ nguyên tử

Nếu cùng một phân lớp, các electron ở các quỹ đạo khác nhau có cùng mức năng lượng. Mức năng lượng nguyên tử được liệt kê theo thứ tự tăng dần.

Ở trạng thái cơ bản, các electron trong nguyên tử lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao.

Từ trong ra ngoài, mức năng lượng của mỗi lớp tăng dần theo thứ tự từ 1 đến 7. Năng lượng của mỗi lớp lần lượt là s, p, d, f. (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p)

Chú ý: Cùng với sự tăng của điện tích hạt nhân còn có sự xen mức năng lượng nên mức năng lượng của 4s thấp hơn 3d.

Quy tắc viết đúng cấu hình nguyên tử-electron

Để viết cấu hình electron, trước tiên bạn cần hiểu các nguyên tắc và quy tắc sau:

+ Nguyên lý Pauli: Trong một obitan nguyên tử chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron này quay quanh trục tương ứng của chúng theo những hướng khác nhau.

+ Định luật Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố theo các obitan sao cho số electron độc thân là nhiều nhất và các electron này phải quay cùng chiều.

+ Nguyên tắc bền vững: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm các obitan từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao.

Cấu hình electron biểu thị sự phân bố electron theo lớp vỏ và lớp con. Vì vậy, khi bạn viết, bạn tuân theo các quy tắc sau:

– Quy tắc 1: Điền các electron theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao (dãy Klechkovski):

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s…

Nghĩa là, bạn điền vào các lớp con điện tử bão hòa trước, sau đó đến các lớp con.

– Quy tắc 2: Hoán đổi các phân lớp sao cho số lớp (n) tăng dần từ trái sang phải và các phân lớp trong cùng một lớp được sắp xếp theo thứ tự s, p, d, f.

Ví dụ, Z = 26 cho nguyên tử Fe. Sau khi lấp đầy chuỗi Klechkovski bằng các electron, bạn nhận được chuỗi không hoàn chỉnh 1s22s22p63s23p64s23d6. Bạn sắp xếp lại các phân lớp 4s2 và 3d6 để có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p63d64s2.

Cấu hình electron cho thấy thứ tự của các mức năng lượng electron giữa các lớp con. Năng lượng của các electron trong mỗi lớp con tăng dần từ trái sang phải.

Ví dụ: Cấu hình electron nguyên tử của oxi là 1s22s22p4. Trong một nguyên tử oxy, năng lượng của các electron lớp con 2s cao hơn năng lượng của các electron lớp con 1s. Năng lượng của các electron trong lớp con 2p cao hơn năng lượng của các electron trong lớp con 2s.

-> Xem thêm: Dãy Điện Hóa Kim Loại

Cách viết cấu hình electron đúng của nguyên tử

Sau khi nắm vững các kiến ​​thức trên, công việc tiếp theo là viết cấu hình electron nguyên tử đơn giản, dễ nhớ.

• Bước 1: Đầu tiên, bạn xác định số lượng electron trong một nguyên tử.
• Bước 2: Sau đó sắp xếp các electron theo thứ tự tăng dần mức năng lượng theo quy tắc: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…
• Bước 3: Sắp xếp từng lớp theo thứ tự (1→7). Trong mỗi lớp, theo thứ tự của mỗi phân lớp (s → p → d → f). Ví dụ: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s…

Lưu ý khi viết cấu hình electron:

• Bạn cần xác định đúng số electron của nguyên tử hoặc ion (số electron (e) = số proton (n) = Z).
• Cần phải hiểu các nguyên tắc và quy tắc của các lớp và phân loại
• Quy luật bão hòa và nửa bão hòa cho d và cấu hình electron ổn định khi các electron điền vào phân lớp 4 bão hòa (d, f) hoặc bán bão hòa (d, f).

– Ví dụ: Viết cấu hình electron của nguyên tố sau: Na (Z=11)

• Bước 1: Xác định E = Z = 11
• Bước 2: Sắp xếp các electron theo thứ tự tăng dần: 1s2 2s2 2p6 3s1
• Bước 3: Viết cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s1.

Quy tắc đường chéo cho Klechkovski . loạt

Cách dùng obitan biểu diễn cấu hình electron

Biểu diễn cấu hình electron quỹ đạo, còn được gọi là biểu diễn cấu hình đơn vị lượng tử, là một phương pháp biểu diễn sự phân bố của các electron trong quỹ đạo. Từ đó bạn sẽ biết được một nguyên tử có bao nhiêu electron độc thân và electron độc thân thuộc obitan nào.

Quy tắc cần nhớ khi biểu diễn cấu hình electron trên obitan:

– Quy tắc 1: Viết cấu hình electron của nguyên tử

– Quy tắc 2: Biểu diễn mỗi AO bằng một hình vuông (quỹ đạo hoặc đơn vị lượng tử). AO cùng lớp, viết liên tiếp. Đối với các AO khác được phân lớp, hãy viết chúng riêng biệt. Sắp xếp các obitan từ trái sang phải theo thứ tự cấu hình electron.

– Quy tắc 3: Điền vào mỗi obitan electron theo thứ tự lớp và phân lớp, mỗi electron được biểu diễn bằng mũi tên.

ghi chú:

• Trong mỗi lớp con, sự phân bố các electron sao cho số lượng electron độc thân là tối đa. Các electron điền vào quỹ đạo theo thứ tự từ trái sang phải.
• Trong một ô quỹ đạo, electron đầu tiên được biểu thị bằng mũi tên hướng lên và electron thứ hai được biểu thị bằng mũi tên hướng xuống.

Ví dụ:

• Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tử O (Z = 8) là 1s2 2s2 2p4.
• Cấu hình quỹ đạo của O như sau

Do đó nguyên tử oxi có 2 electron độc thân và thuộc AO 2p.

Bạn cũng cần biết rằng electron mang điện tích âm nên 2 electron trong cùng AO sẽ đẩy nhau. Chúng có xu hướng tách ra và chiếm 2 AO khác nhau. Do đó, trong một phân lớp, các electron cần được sắp xếp sao cho số electron độc thân là lớn nhất.

Dự đoán tính chất hóa học từ cấu hình điện tử

Cấu hình electron có vai trò quyết định tính chất hóa học đặc trưng của nguyên tố. Dựa trên cấu hình này, bạn có thể dự đoán nó theo các quy tắc sau:

– Quy tắc 1:

Nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng thường là nguyên tử kim loại. Tính chất kim loại được thể hiện bằng khả năng nhường electron trong phản ứng hóa học (khử).

Ví dụ: Nguyên tử Na (Z=11) có 1 electron ở lớp ngoài cùng nên Na là nguyên tố kim loại.

– Quy tắc 2:

Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng thường là nguyên tử của nguyên tố phi kim. Tính phi kim thể hiện qua khả năng nhận electron trong phản ứng hóa học (sự oxi hóa).

Ví dụ: Nguyên tử O (Z=8) có 6 electron ở lớp ngoài cùng nên O là nguyên tố phi kim.

– Quy tắc 3:

Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng (trừ He chỉ có 2 electron) là nguyên tử của nguyên tố khí hiếm. Các nguyên tố này khó tham gia phản ứng hóa học (trơ).

Ví dụ: Nguyên tử Ne (Z=10) có 8 electron ở lớp ngoài cùng nên Ne là nguyên tố khí trơ.

– Quy tắc 4:

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

Kết thúc

Bằng cách này, bạn hiểu cấu hình electron được hình thành như thế nào. Quy tắc viết cấu hình electron chính xác nhất. Hơn nữa, dựa trên cấu hình này, các thuộc tính của các phần tử có thể được dự đoán. Hy vọng những thông tin trên có thể giúp bạn học tốt môn hóa học hơn.

Bạn thấy bài viết Cấu Hình Electron Nguyên Tử Chuẩn Xác Nhất 2023 có đáp ướng đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Cấu Hình Electron Nguyên Tử Chuẩn Xác Nhất 2023 bên dưới để vietabinhdinh.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Cấu Hình Electron Nguyên Tử Chuẩn Xác Nhất 2023 của website vietabinhdinh.edu.vn