Bài 4 cấu HÌNH ELECTRON NGUYÊN tử

CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ BÀI 4: CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ Mục tiêu  Kiến thức + Viết cấu hình electron nguyên tử + Nêu đặc điểm lớp electron  Kĩ + Dựa vào đặc điểm electron lớp ngồi dự đốn tính chất nguyên tố tính kim loại, phi kim, khí hiếm, Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Cấu hình electron nguyên tử Cách viết cấu hình electron nguyên tử: Bước 1: Xác định số electron nguyên tử Bước 2: Xác định thứ tự mức lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s Bước 3: Điền số electron vào phân lớp theo thứ tự mức lượng đảm bảo phân lớp mức lượng thấp tối đa electron đến phân lớp mức lượng cao Bước 4: Viết cấu hình electron biểu diễn phân bố electron phân lớp thuộc lớp khác (3d trước 4s) Chú ý: Cấu hình bão hịa electron (s2, p6, d10, f14) nửa bão hòa (s1, p3, d5, f7) thường cấu hình electron bền 3d44s2  3d54s1; 3d94s2  3d104s1 Ví dụ: Cấu hình electron 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 Mối liên hệ lớp electron với loại nguyên tố ns1, Cấu hình electron lớp Số electron thuộc lớp Loại nguyên tố ns2np3, 2 ns , ns np ns np ns np , ns np 1, 5, Kim loại (trừ H, Có thể kim loại Thường phi kim He, B) ns2np6 (He: 1s2) (2 He) Khí hay phi kim Tính chất Tính kim loại Có thể tính kim Thường có tính phi Tương đối trơ ngun tố loại hay tính phi kim mặt hóa học kim Electron cuối thuộc phân lớp s, p, d, f ngun tố ngun tố s, p, d, f Xu hướng nguyên tử tiến tới cấu hình electron bền khí gần (8e lớp 2e He) Sơ đồ phân bố mức lượng lớp phân lớp Trang 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 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 lượng từ thấp đến cao Lớp lớp có số thứ tự cao nhất, phân lớp ngồi phân lớp cuối Ví dụ: Viết cấu hình electron Ca (Z = 20), Mn (Z = 25), Cl (Z = 17) xác định số electron lớp cùng, phân lớp chúng Hướng dẫn giải Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2  Ca có 2e lớp cùng, 2e phân lớp Mn (Z = 25): 1s22s22p63s23p63d54s2  Mn có 2e lớp ngồi cùng, 2e phân lớp Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5  Cl có 7e lớp ngồi cùng, 5e phân lớp ngồi Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cấu hình electron nguyên tử X 1s22s22p63s23p3 Phát biểu sau sai? A Lớp L có electron B Lớp M có electron C Lớp K có electron D Lớp ngồi có electron Hướng dẫn giải X: 1s22s22p63s23p3 Lớp K lớp thứ  Lớp K (1s2) có electron Lớp L lớp thứ hai  Lớp L (2s22p6) có electron Lớp M lớp thứ ba  Lớp M (3s23p3) có electron Lớp ngồi (3s23p3) có electron Trang  Chọn D Lưu ý: Lớp K(n= 1), L(n = 2), M(n = 3), N (n = 4), Ví dụ 2: Ngun tử p (Z = 15) có số electron lớp A B C D Hướng dẫn giải Cấu hình electron nguyên tử P là: 1s22s22p63s23p3  Lớp nguyên tử P là: 3s23p3  số electron lớp nguyên tử P  Chọn D Kiểu hỏi 2: Tính chất nguyên tố Phương pháp giải ns1, Cấu hình electron lớp ngồi Số electron thuộc lớp Loại nguyên tố ns2np3, 2 ns , ns np ns np ns np , ns np 1, 5, Kim loại (trừ H, Có thể phi kim Thường phi kim He, B) ns2np6 (He: 1s2) (2 He) Khí có số hiệu nhỏ hay kim loại có số hiệu lớn Tính chất Tính kim loại Có thể tính kim Thường có tính phi Tương đối trơ ngun tố loại hay tính phi kim mặt hóa học kim Electron cuối thuộc phân lớp s, p, d, f nguyên tố ngun tố s, p, d, f Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cấu hình electron sau kim loại? A 1s22s22p63s23p3 B 1s22s22p63s23p1 C 1s22s22p63s23p5 D 1s22s22p63s23p4 Hướng dẫn giải Kim loại thường có 1, hay electron lớp  Cấu hình electron kim loại là: 1s22s22p63s23p1 (3e lớp ngồi cùng) Phi kim thường có 5, hay electron lớp ngồi  cấu hình electron phi kim là: 1s22s22p63s23p3 (5e lớp cùng), 1s22s22p63s23p5 (7e lớp cùng), 1s22s22p63s23p4 (6e lớp cùng)  Chọn B Trang Ví dụ 2: Các nguyên tố X M có cấu hình electron sau: X (1s22s22p63s23p4); M (1s22s22p63s23p63d54s1) Phát biểu sau đúng? A X M nguyên tố kim loại B X M nguyên tố phi kim C X nguyên tố phi kim, M nguyên tố kim loại D X nguyên tố kim loại, M nguyên tố phi kim Hướng dẫn giải X:1s22s22p63s23p4  X có electron lớp ngồi  X ngun tố phi kim M: 1s22s22p63s23p63d54s1  M có electron lớp  M nguyên tố kim loại  Chọn C Ví dụ 3: Cho cấu hình electron nguyên tử nguyên tố sau: X: 1s22s22p63s2 Z: 1s22s22p63s23p63d54s2 Y: 1s22s22p63s23p5 R: 1s22s22p6 B X, Z C X, Z, R Các nguyên tố kim loại là: A X, Y, Z D X, Y, R Hướng dẫn giải X có electron lớp ngồi  X ngun tố kim loại Y có electron lớp ngồi  Y nguyên tố phi kim Z có electron lớp  Z nguyên tố kim loại R có electron lớp ngồi  R khí  Chọn B Ví dụ 4: Nguyên tố X có Z = 11 Nguyên tố X thuộc loại nguyên tố A s B p C d D f Hướng dẫn giải Nguyên tố X có Z = 11  Nguyên tử có 11 electron X (Z= 11): 1s22s22p63s1 Electron cuối điền vào phân lớp 3s  X nguyên tố s  Chọn A Ví dụ 5: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố A s B p C d D f Hướng dẫn giải Sự phân bố electron nguyên tử Fe theo mức lượng là: 1s22s22p63s23p63d64s2 Nhận thấy: Phân lớp 3d chưa bão hòa  Fe nguyên tố d  Chọn C Trang Ví dụ 6: Ar (Z = 18) nguyên tử nguyên tố A kim loại B phi kim C khí D kim Hướng dẫn giải Cấu hình electron Ar (Z = 18) là: 1s22s22p63s23p6 Lớp ngồi Ar 3s23p6  Ar có electron lớp ngồi  Ar khí  Chọn C Kiểu hỏi 3: Cấu hình electron ion Phương pháp giải Nguyên tử nhường, nhận electron để trở thành ion, ta có: X  ne  X n Y  me  Y m Ví dụ: Viết cấu hình electron Na+, O2- Hướng dẫn giải Cấu hình electron Na Na (Z = 11): 1s22s22p63s1  Cấu hình electron Na+: Na+: 1s22s22p6 Cấu hình electron O O (Z = 8): 1s22s22p4 Cấu hình electron O2-: O2-: 1s22s22p6 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cấu hình electron Mg2+ A 1s22s22p6 B 1s22s22p43s2 C 1s22s22p63s23p2 D 1s22s22p63s4 Hướng dẫn giải Cấu hình electron Mg là: Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2  Cấu hình electron Mg2+ là: Mg2+: 1s22s22p6  Chọn A Ví dụ 2: Cấu hình electron N3- A 1s22s2 B 1s22s22p6 C 1s22s22p43s2 D 1s22s22p53s1 Hướng dẫn giải Cấu hình electron N là: N (Z = 7): 1s22s22p3  Cấu hình electron N3- là: N3-: 1s22s22p6 Trang  Chọn B Ví dụ 3: cấu hình electron Cr2+ A 1s22s22p63s23p64s23d2 B 1s22s22p63s23p63d6 C 1s22s22p63s23p63d24s2 D 1s22s22p63s23p63d4 Hướng dẫn giải Cấu hình electron Cr Cr  Z  24  :1s 2s 2 p 3s p 3d 4s1 Ar Cấu hình electron Cr2+ Cr 2 :1s 2s 2 p 3s p 3d Ar  Chọn D Ví dụ 4: Cấu hình electron sau sai? A Na+ (Z = 11): 1s22s22p63s2 B Na (Z = 11): 1s22s22p63s1 C F (Z = 9): 1s22s22p5 D F- (Z = 9): 1s22s22p6 Hướng dẫn giải 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- cation Y2+ có cấu hình electron phân lớp 3p6 X, Y A Ca S B Ar S C Ca Ar D S Ca Hướng dẫn giải Cấu hình electron X2- X2- :1s22s22p63s23p6  Cấu hình electron X 1s22s22p63s23p4  ZX = 16  X S Cấu hình electron Y2+ Y2+ :1s22s22p63s23p6  Cấu hình electron Y 1s22s22p63s23p64s2  ZY = 20  Y Ca  Chọn D Kiểu hỏi 4: Xác định nguyên tố dựa vào số electron phân tử Phương pháp giải Số electron tối đa phân lớp s (2e), p ( 6e), d (10e), f (14e) Điền electron theo thứ tự mức lượng cho đủ số electron phân lớp theo yêu cầu đề Ví dụ: Xác định nguyên tố (s, p, d, f), số electron lớp cùng, số electron phân lớp Cl (Z= 17) Trang Hướng dẫn giải Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5 Electron cuối thuộc phân lớp 3p  Cl nguyên tố p Lớp 3s23p5  Cl có 7e lớp ngồi Phân lớp ngồi 3p5  Cl có 5e phân lớp ngồi Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Một ngun tử X có tổng số electron phân lớp p 11 Nguyên tố X thuộc loại A nguyên tố f B nguyên tố d C nguyên tố s D nguyên tố p Hướng dẫn giải X có tổng số electron phân lớp p 11 cấu hình electron X là: 1s22s22p63s23p5  Electron cuối điền vào phân lớp 3p Do đó, X nguyên tố p  Chọn D Ví dụ 2: Ngun tử M có tổng số electron phân lớp p số nơtron nhiều số proton hạt Số khối nguyên tử M A 25 B 22 C 27 D 28 Hướng dẫn giải Nguyên tử M có tổng số electron phân lớp p  cấu hình electron M là: 1s22s22p63s23p1  M có 13 proton Mặt khác: Số nơtron nhiều số proton hạt  M có 14 nơtron  Số khối: A  Z  N  P  N  13  14  27  Chọn C Ví dụ 3: Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron phân lớp sát ngồi phân lớp 3d24s2 Tổng số electron nguyên tử X A 24 B 22 C 20 D 18 Hướng dẫn giải Cấu hình electron X là: 1s22s22p63s23p63d24s2  Nguyên tử X có 22 electron  Chọn B Ví dụ 4: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt electron phân lớp p Số hạt mang điện nguyên tử Y nhiều số hạt mang điện nguyên tử X hạt Các nguyên tố X Y A Fe Cl B Na Cl C Al Cl D Al P Hướng dẫn giải X có tổng số hạt electron phân lớp P  cấu hình electron X 1s22s22p63s23p1 Trang Nhận thấy: ZX = 13  X Al Mặt khác, số hạt mang điện nguyên tử Y nhiều số hạt mang điện nguyên tử X hạt nên ta có: ZY  Z X   ZY  13   ZY  17 Do Y Cl  Chọn C Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Nguyên tử P (Z = 15) có số electron lớp A B C D Câu 2: Cấu hình electron nguyên tố S (Z = 16) A 1s22s22p63s23p2 B 1s22s22p63s23p4 C 1s22s22p63s23p6 D 1s22s22p63s23p5 Câu 3: Cho hai nguyên tố M N có số hiệu nguyên tử 11 13 Cấu hình M N A 1s22s22p7 1s22s22p63s2 B 1s22s22p63s1 1s22s22p63s2 C 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p1 D 1s22s22p63s1 1s22s22p63s3 Câu 4: Nguyên tố X có số hiệu nguyên tử 14 Phát biểu sau đúng? A X nguyên tố s B X có electron lớp C X nguyên tố d D X có electron phân lớp ngồi Câu 5: Cl (Z = 17) nguyên tử nguyên tố A kim loại B phi kim C khí D kim C khí D kim Câu 6: Mn (Z = 25) nguyên tử nguyên tố A kim loại B phi kim Câu 7: Cấu hình electron ion Cu Cr 2+ 3+ A [Ar]3d9 [Ar]3d14s2 B [Ar]3d74s2 [Ar]3d3 C [Ar]3d9 [Ar]3d3 D [Ar]3d74s2 [Ar]3d14s2 Câu 8: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố A s B p C d D f Bài tập nâng cao Câu 9: Nguyên tử ngun tố A có phân lớp ngồi 3p Tổng electron phân lớp p Nguyên tố A A S (Z = 16) B Si (Z = 12) C P (Z = 15) D Cl (Z = 17) Câu 10: Một nguyên tử X có tổng số electron phân lớp s tổng số electron lớp B lưu huỳnh (Z = 16) A flo (Z = 9) C clo (Z = 17) D oxi (Z = 8) Câu 11: Cation X anion Y có cấu hình electron phân lớp ngồi 2p6 Kí hiệu nguyên tố X Y (cho biết ZO = 8, ZF = 9, ZM =12, ZAl = 13) 3+ 2- Trang A Mg F B Al O C Mg O D Al F Câu 12: Một nguyên tử X có tổng số electron phân lớp p 10 Nguyên tố X thuộc loại A nguyên tố s B nguyên tố p C nguyên tố d D nguyên tố f Câu 13: Nguyên tố X khí hiếm, ngun tử có phân lớp electron 3p Nguyên tử nguyên tố Y có phân lớp electron ngồi 3s Tổng số electron hai phân lớp X Y Điện tích hạt nhân X Y A X (18+) Y (10+) B X (13+) Y (15+) C X (12+) Y (16+) D X (17+) Y (12+) Câu 14: Nguyên tử nguyên tố X có electron mức lượng cao 3p Nguyên tử nguyên tố Y có electron mức lượng 3p có electron lớp Nguyên tử X Y có số electron Nguyên tố X Y A khí kim loại B kim loại kim loại C kim loại khí D phi kim kim loại ĐÁP ÁN 1- D 2- B 3- C 4- D 11- B 12- B 13- D 14- D 5- B 6- A 7- C 8- C 9- C 10- B Trang 10 Trang 11 ... TÂM Cấu hình electron ngun tử Cách viết cấu hình electron nguyên tử: Bước 1: Xác định số electron nguyên tử Bước 2: Xác định thứ tự mức lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s Bước 3: Điền số electron. .. Ví dụ 2: Nguyên tử p (Z = 15) có số electron lớp ngồi A B C D Hướng dẫn giải Cấu hình electron nguyên tử P là: 1s22s22p63s23p3  Lớp nguyên tử P là: 3s23p3  số electron lớp nguyên tử P  Chọn... (17+) Y (12+) Câu 14: Nguyên tử nguyên tố X có electron mức lượng cao 3p Nguyên tử nguyên tố Y có electron mức lượng 3p có electron lớp ngồi Nguyên tử X Y có số electron Nguyên tố X Y A khí kim