Bài 5. Cấu hình electron nguyên tử

I. THỨ TỰ CÁC MỨC NĂNG LƯỢNG TRONG NGUYÊN TỬ

• Các electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao.
• Từ trong ra ngoài, mức năng lượng của các lớp tăng theo thứ tự từ 1 đến 7 và năng lượng của phân lớp tăng theo thứ tự s, p, d ,f.
• Các phân lớp được sắp xếp theo chiều tăng của năng lượng như sau:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s...

• Khi điện tích hạt nhân tăng, có sự chèn mức năng lượng nên mức năng lượng 4s thấp hơn 3d.

II. CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

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.

Cách viết cấu hình electron được quy ước như sau:

• 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 số ở phía trên bên phải của phân lớp (s², p⁶...).

Cách viết cấu hình electron nguyên tử gồm các bước sau:

• Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử.
• Bước 2: Điền electron vào các phân lớp theo chiều tăng dần của năng lượng trong nguyên tử và tuân theo quy tắc: phân lớp s chứa tối đa 2 electron, phân lớp p chứa tối đa 6 electron, phân lớp d chứa tối đa 10 electron và phân lớp f chứa tối đa 14 electron.
• Bước 3: Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.

Ví dụ: 

Vậy:

2. Cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu

3. Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng

• Đối với tất cả các nguyên tử của các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có tối đa là 8 electron.
• Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng và nguyên tử heli (1s²) là các nguyên tử khí hiếm, không tham gia vào các phản ứng hóa học (trừ một số điều kiện đặc biệt) vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền.
• Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng dễ nhường electron là nguyên tử của các nguyên tố kim loại trừ (H, He và B).
• Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng dễ nhận electron là nguyên tử của các nguyên tố phi kim.
• Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của các nguyên tố phi kim hoặc kim loại.

Như vậy, khi biết được cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán loại nguyên tố.

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!