Hướng dẫn tìm loại nguyên tố (s, p, d, f); viết cấu hình electron

8

Cấu hình electron rất thú vị, nhưng bạn sẽ rất bối rối khi lần đầu tiên tìm hiểu. Hãy kiên nhẫn và tự tin nha bạn.

Cấu hình electron rất dễ nếu bạn chịu khó học và thực hành!

1. Tìm phân lớp (AO, electron) có mức năng lượng cao nhất

1.1. Bạn cần phải thuộc nằm lòng

Từ qui tắc đường chéo của Klechkowski ở bài trước, chúng mình có dãy thứ tự mức năng lượng tăng dần như sau:

Qui tắc mức E tăng dần
Dãy suy ra từ qui tắc đường chéo (Photo: TrongToan on W3chem)

1.2. Bé tập đọc

  • Khi ghi 1s : phân lớp s của lớp thứ 1 ; phân lớp 1s.
  • Khi ghi 3p : phân lớp p của lớp thứ 3 ; phân lớp 3p. SAI nếu nói: 3 phân lớp p.
  • Khi ghi 1s2 : có 2 electron nằm ở phân lớp s của lớp thứ 1 ; có 2 elecron ở phân lớp 1s.
  • Khi ghi 3p6 : có 6 electron nằm ở phân lớp p của lớp thứ 3 ; có 6 elecron ở phân lớp 3p.
  • Khi ghi 1s2 2s2 2p6 :
    • Có 10 electron (lấy các số mũ cộng lại).
    • Có 3 phân lớp là 1s, 2s và 2p.
    • Có 2 lớp (hay sai!), lớp thứ 2 có 2 phân lớp (2s và 2p).
    • Lớp thứ 2 là lớp ngoài cùng; có 8 electron ở lớp ngoài cùng (do 2s2 2p6); hay sai khi nói 6!.

1.3. Hướng dẫn tìm mức năng lượng cao nhất

Ví dụ, em hãy tìm AO có mức năng lượng cao nhất ở lớp vỏ của nguyên tử:

a) H, He, Li, Na, K, Ca.

Vừng ơi mở ra!
Nguyên tửZ (số e)Dãy mức E tăng dầnMức Emax
H11s11s
He21s2 1s
Li31s2 2s1 2s
Na111s2 2s2 2p6 3s13s
K191s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s14s
Ca20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4s

b) C, N, F, Ne, P, Br.

Mở ra vừng ơi!
Nguyên tửZ (số e) Dãy mức E tăng dầnMức Emax
C61s2 2s2 2p2 2p
N71s2 2s2 2p3 2p
F9 1s2 2s2 2p5 2p
Ne101s2 2s2 2p6 2p
P151s2 2s2 2p6 3s2 3p33p
Br351s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 4p

c) Sc, V, Fe, Zn.

Không còn là bí mật!
Nguyên tửZ (số e) Dãy mức E tăng dầnMức Emax
Sc211s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 3d
V231s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 3d
Fe261s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d63d
Zn301s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d103d

d) Cr, Cu.

Dễ lãng quên!
Nguyên tửZ (số e)Dãy mức E tăng dầnMức Emax
Cr241s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 3d
Cu291s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 3d

2. Xác định loại nguyên tố từ mức năng lượng cao nhất

2.1. Nếu mức năng lượng cao nhất là

  • s => gọi là nguyên tố s
  • p => gọi là nguyên tố p
  • d => gọi là nguyên tố d
  • f => gọi là nguyên tố f

4 nhóm nguyên tố phân bố trong bảng tuần hoàn

  • nguyên tố s và p: xếp vào nhóm A, các nguyên tố nhóm này có thể là Kim loại, Phi kim, Khí trơ (khí hiếm).
  • nguyên tố d và f: xếp vào nhóm B, các nguyên tố nhóm này chỉ là Kim loại – gọi là các Kim loại chuyển tiếp.
  • Lưu ý: nguyên tố f là 28 nguyên tố xếp ở 2 dãy cuối bảng tuần hoàn (họ Lantan và Actini); mình sẽ không bao giờ gặp các nguyên tố này trong chương trình Hóa 10.
Nguyên tố s, p, d, f
4 nhóm nguyên tố trong bảng tuần hoàn (Nguồn: SGK Hóa 10 NXB Giáo dục)

2.2. Thực hành

Ở các ví dụ trên, ta thấy:

a) H, He, Li, Na, K, Ca đều có mức Emax là s => đây là các nguyên tố s; bạn nhìn bảng tuần hoàn thấy xếp ở các cột A.

b) C, N, F, Ne, P, Br đều có mức Emax là p => đây là các nguyên tố p; bạn nhìn bảng tuần hoàn thấy xếp ở các cột A.

c) Sc, V, Fe, Zn đều có mức Emax là d => đây là các nguyên tố d; bạn nhìn bảng tuần hoàn thấy xếp ở các cột B.

d) Cr, Cu đều có mức Emax là d => đây là các nguyên tố; bạn nhìn bảng tuần hoàn thấy xếp ở các cột B.


3. Cấu hình electron nguyên tử

Quy luật của tự nhiên trong phân bố electron vào các phân lớp: các nguyên tử đang tồn tại (mà con người đã biết) đều xếp electron theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao như dãy trên, do vậy

  • luôn luôn phải viết theo dãy*** của mức năng lượng tăng dần trước.
  • rồi mới tiếp tục viết cấu hình electron!

3.1. Hướng dẫn viết cấu hình electron

Xếp số electron theo thứ tự mức năng lượng tăng dần như ở mục 1.

Cấu hình là phải theo đúng thứ tự lớp 1 → 2 → 3 → 4 → 5 6 → 7 mà không được lộn xộn, do vậy:

  • khi số e ≤ 20: mức E trùng cấu hình do đã đúng thứ tự lớp.
  • nhưng khi số e > 20: có sự chèn mức E (tức không đúng thứ tự lớp) => buộc phải xếp lại.
Cấu hình electron
Photo: TrongToan on W3chem

3.2. Thực hành viết cấu hình electron

Ví dụ, em hãy viết cấu hình electron nguyên tử của:

a) H, He, Li, Na, K, Ca.

Học Hóa vui lắm luôn!
Nguyên tửDãy mức E tăng dầnCấu hình electron
giống bên
Số e lớp ngoài cùng
1H1s11 phân lớp
1 lớp
1 e
2He1s21 phân lớp
1 lớp
2 e
3Li1s2 2s11 phân lớp
2 lớp
1 e
11Na1s2 2s2 2p6 3s14 phân lớp
3 lớp
1 e
19K1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s16 phân lớp
4 lớp
1 e
20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s26 phân lớp
4 lớp
2 e
Vì số e đến 20 nên Cấu hình e = Dãy mức E tăng dần

b) C, N, F, Ne, P, Br.

Hóa khiến bạn tự tin!
Nguyên tử Dãy mức E tăng dầnCấu hình electron
giống bên TRỪ Br**
Số e lớp ngoài cùng
6C1s2 2s2 2p23 phân lớp
2 lớp
4
7N1s2 2s2 2p3-nt-5
9F1s2 2s2 2p5 -nt-7
10Ne1s2 2s2 2p6 -nt-8
15P1s2 2s2 2p6 3s2 3p35 phân lớp
3 lớp
5
35Br1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5**Phải XẾP LẠI đúng thứ tự lớp**
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5
8 phân lớp
4 lớp
7

c) Sc, V, Fe, Zn.

Hóa không từ bỏ bạn!
Nguyên tử Dãy mức E tăng dầnCấu hình electron
phải xếp lại
Số e lớp ngoài cùng
21Sc1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d11s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 2
23V1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d31s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 2
26Fe1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d61s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 2
30Zn1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d101s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 2

d) Cr, Cu.

Rất khó để lãng quên!
Nguyên tửDãy mức E tăng dầnCấu hình electron
phải xếp lại
Số e lớp ngoài cùng
24Cr1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d41s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s22
29Cu1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d91s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s22

Cr và Cu sẽ có cấu hình electron bền hơn như sau:

  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1

4. Liên kết nhanh

Đọc thêm các bài viết Nguyên tử và Hóa lớp 10 tại đây.

🍒🍓🫒🍍 Nếu có câu hỏi hoặc ý tưởng mới, hãy ghi lại trong phần bình luận bên dưới bạn nhé. Câu hỏi và ý tưởng của bạn luôn tuyệt vời.
Viết bởi Đỗ Trọng Toan từ W3chem.com

Mình là người tự thực hiện toàn bộ dự án này – bao gồm xây dựng trang web, viết nội dung, tìm tài liệu tham khảo, trả lời câu hỏi bạn gởi về. Vui lòng xem xét QUYÊN GÓP để hỗ trợ W3chem CHỈ BẰNG CÁCH CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY LÊN MẠNG XÃ HỘI; bởi vì trong tương lai, bạn sẽ cho mình nhiều thời gian để làm việc trên W3chem, cũng có nghĩa bạn nhận thêm nhiều nội dung mới nhanh hơn tại đây.😍 🥰 😘

Mình cảm ơn bạn rất nhiều

8 thoughts on “Hướng dẫn tìm loại nguyên tố (s, p, d, f); viết cấu hình electron

    1. *Câu hỏi hay đó Thu Mai.
      *Số electron (số Z) theo dãy năng lượng mình học trong bài LỚN NHẤT là 156 (lấy số electron ở 7 lớp cộng lại là 2 + 8 + 18 + (32×4). Vậy để một nguyên tố có số Z lớn hơn dãy này thì nó phải có số electron từ 157 trở lên.
      *Hiện nay, với trình độ KHKT và trí thông minh của con người thế kỉ 21, các nhà KH mới chỉ tìm ra nguyên tố có số Z khoảng 118. Các nguyên tố có số Z càng lớn thì càng khó để phát hiện và tìm hiểu xem tính chất của chúng thế nào; bởi vì nguyên tử các nguyên tố này có tuổi thọ rất ngắn (khoảng vài mili giây à!, thậm chí còn ít hơn nữa, đến độ chưa xác định được luôn! Nó sinh ra rồi tự dưng biến mất, con người chưa kịp trở tay gì….).
      Cũng có một số bài báo nói cách ta xác định về lớp-phân lớp electron như hiện nay là sai gì đó …tương lại sẽ thay đổi và vì vậy, cũng làm thay đổi cách sắp xếp – hình dạng của bảng tuần hoàn luôn.
      Nhưng thôi, đó là chuyện xa lắm… ; mình nên để dành cho các nhà khoa học làm việc.
      *Chúng mình yên tâm rằng, không bao giờ có bài tập với nguyên tố có số Z lớn hơn dãy mình đang học. Nếu chuyện đó xảy ra thì …ghê gớm lắm.
      Mình nhớ đến 5s^2 (đạt 38 electron như bài học trên) là quá đủ cho môn Hóa.
      *Còn bây giờ, vui học và làm bài tập thôi nào! và …nhớ giữ nguyên tắc 5K mùa dịch Covid-19 nha Mai. Thân.

    1. Tú mến.
      *Nếu Sc là nguyên tố s thì đương nhiên sẽ ở nhóm IIA (vì có 2 e ở lớp ngoài cùng).
      *NHƯNG Sc hổng phải là nguyên tố s – mà là NGUYÊN TỐ d (cách xác định nguyên tố s, p, d, f vui lòng xem tại đây).
      => nguyên tố d được xếp vào nhóm B.
      => nếu đọc hiểu, tiếp tục em viết cấu hình e của Sc (Z=21): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2.
      => thấy TỔNG SỐ ELECTRON ở 3d và 4s là 3 nên Sc thuộc nhóm IIIB.
      *Nếu chỉ học Hóa cơ bản, Tú không cần phải làm bài này; vì có thể là quá khó.
      *Nếu có cảm tình với Hóa phần này!, Tú xem cách xác định vị trí trong bảng tuần hoàn đối với nguyên tố d tại đây.
      Còn thắc mắc hỏi tiếp nha Tú.

    1. Chào Quỳnh.
      Để xác định loại nguyên tố là s, p, d hay f thì mình dựa vào MỨC NĂNG LƯỢNG (như bài viết đề cập).
      Còn xác định vị trí nguyên tố trong bảng TH thì mình làm hai bước:
      *B1: xác định loại nguyên tố. Nếu loại s, p => xếp vào nhóm A ; nếu loại d, f => xếp vào nhóm B.
      *B2: xác định nhóm A nào, nhóm B nào thì Quỳnh xem bài viết cụ thể tại đây.
      SGK phân ban đề cập tới nhóm B (là nội dung mới và khó, chứ hồi xưa chỉ nói nhóm A nên khỏe lắm!). Bài tập xác định nhóm B thường dành cho ban nâng cao; mà bây giờ đề thi THPTQG đã bỏ các nội dung trong ban nâng cao rồi (nhưng 1 số trường thì mặc kệ, cứ dạy SGK nâng cao luôn cho oai á!).
      Ví dụ ở đây là Zn-số Z=30 (hình như Quỳnh lộn số Z; hay nếu nói Z = 24 thì phải là Cr – mà Cr thì còn nhiều chuyện để nói lắm!) thì
      -B1: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 ; vì mức năng lượng cao nhất là d nên Zn được xếp và nhóm B
      -B2: cấu hình là (không cần viết nếu đề không hỏi) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2; đến đây có 2 cách nói
      >>>> nói là 3d bão hòa …gì gì đó…. => nhóm IIB (số II vì có 2e ở lớp ngoài cùng 4s).
      >>>> mình thích làm kiểu (xem bài viết theo đường dẫn trên): tổng số e ở 3d và 4s là 12 => nhóm IIB.
      Còn điều gì cần trao đổi thì viết lên đây nha Quỳnh.
      Trân trọng.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: Content is protected !!