Bài 5. Cấu Hình Electron Nguyên Tử - Củng Cố Kiến Thức

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 NGUYÊNTỬ

1. Cấu hình electron nguyên tử

- Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.

a) 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 (${s^2},\,\,{p^6}…$).

b) Cách viết cấu hình electron nguyên tử

- Xác định số electron trong nguyên tử.

- 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: $s,\,\,p,\,\,d,\,\,f$.

c) Ví dụ cấu hình electron của các nguyên tử

${}_{1}H: 1{s^1}$

${}_{2}He: 1{s^2}$

${}_{8}O: 1{s^2}\,\,2{s^2}\,\,2{p^4}$ hoặc viết gọn là $[He]\,\,2{s^2}\,\,2{p^4}$

${}_{18}Ar: 1{s^2}\,\,2{s^2}\,\,2{p^6}\,\,3{s^2}\,\,3{p^6}$

${}_{20}Ca: 1{s^2}\,\,2{s^2}\,\,2{p^6}\,\,3{s^2}\,\,3{p^6}\,\,4{s^2}$ hoặc viết gọn là $[Ar]\,\,4{s^2}$

${}_{35}Br: 1{s^2}\,\,2{s^2}\,\,2{p^6}\,\,3{s^2}\,\,3{p^6}\,\,3{d^{10}}\,\,4{s^2}\,\,4{p^5}$ hoặc viết gọn là $[Ar]\,\,3{d^{10}}\,\,4{s^2}\,\,4{p^5}$

d) Phân lớp cuối cùng là họ của nguyên tố

- $H,\,He,\,Ca$: là nguyên tố $s$ vì electron cuối cùng điền vào phân lớp $s$.

- $O,\,Ar,\,Br$: là nguyên tố $p$ vì electron cuối cùng điền vào phân lớp $p$.

- Ngoài ra còn có nguyên tố $d$, nguyên tố $f$.

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 đều có khuynh hướng đạt trạng thái bão hòa bền với $8$ electron ở lớp ngoài cùng (trừ $He$ có $2\,e$ ngoài cùng).

- Lớp electron ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một nguyên tố:

+ Nếu tổng số electron ngoài cùng $< 4\,\,(1,\,2,\,3\,e)$ $\Rightarrow$ Nguyên tử CHO electron $\Rightarrow$ là kim loại.

+ Nếu tổng số electron ngoài cùng $> 4\,\,(5,\,6,\,7\,e)$ $\Rightarrow$ Nguyên tử NHẬN electron $\Rightarrow$ là phi kim.

+ Nếu tổng số electron ngoài cùng $= 4\,$ $\Rightarrow$ Nguyên tử có thể là kim loại hoặc phi kim.

+ Nếu tổng số electron ngoài cùng $= 8$ (trừ $He$ có $2\,e$ ngoài cùng) $\Rightarrow$ Nguyên tử bền về mặt hóa học $\Rightarrow$ là khí hiếm.

$\Longrightarrow$ Vậy: khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên tố.