Cách Viết Cấu Hình Electron

Cấu hình electron của nguyên tử

Cấu hình electron của nguyên tử là chuỗi số đại diện cho các obitan electron. Obitan electron là các khu vực không gian có hình dạng khác nhau bao quanh hạt nhân nguyên tử, trong đó các electron được sắp xếp một cách trật tự. Qua cấu hình electron bạn có thể nhanh chóng xác định được có bao nhiêu obitan electron trong nguyên tử, và số electron trong từng obitan. Một khi hiểu được các nguyên lý cơ bản của cấu hình electron, bạn sẽ tự viết được cấu hình electron và có thể làm các bài kiểm tra hóa học một cách tự tin.

Bạn đang xem: Cách viết cấu hình electron

*

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 theo thứ tự s, p, d, f.

*

Hình 1.10 sơ đồ phân bố năng lượng ở các lớp và các phân lớp

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

– Thứ tự sắp xếp mức năng lượng (phân mức năn lượng): 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s…

– Thứ tự các lớp electron: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 3f 4s 4p 4d 4f…

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.

• 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 số ở phía trên bên phải của phân lớp (s2,p5,…)

• Cách viết cấu hình electron nguyên tử bao gồm các bước:

*

– Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử.

– Bước 2: Các electron được phân bố lần lượt vào các phân lớp theo chiều tăng của năng lượng trong nguyên tử (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…) và tuân theo quy tắc sau:

 Phân lớp s chứa tối đa 2 electron; Phân lớp p chứa tối đa 6 electron; Phân lớp d chứa tối đa 10 electron; 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.

 Một số lưu ý khi viết cấu hình electron:

– Cần xác định đúng số e của nguyên tử hay ion (số electron(e) = số proton(p) = Z).

– Nắm vững các nguyên lí và quy tắc, kí hiệu của lớp và phân lớp.

– Quy tắc bão hòa và bán bão hòa trên d và f: Cấu hình e bền khi các e điền vào phân lớp d và f đạt bão hòa (d, f) hoặc bán bão hòa (d, f).

* Ví dụ: Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố sau:

° Nguyên tử Hidro có Z = 1, có 1e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử H là: 1s1

° Nguyên tử Heli có Z = 2, có 2e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử H là: 1s2 đã bão hòa.

° Nguyên tử Liti có Z = 3, có 3e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử H là: 1s22s1

° Nguyên tử Neon có Z = 10, có 10e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử Ne là: 1s22s22p6

° Nguyên tử Clo có Z = 17, có 17e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử Cl là: 1s22s22p63s23p5

– Cấu hình electron viết gọn của Clo: 3s23p5

– Electron cuối cùng của Clo điền vào phân lớp p ⇒ Clo là nguyên tố p.

là ký hiệu cấu hình e của nguyên tử Neon, là khí hiếm gần nhất đứng trước Clo.

° Nguyên tử sắt Fe có Z = 26, có 26e ⇒ Cấu hình electron của nguyên tử Fe là: 1s22s22p63s23p64s23d6

– Cấu hình electron viết gọn của Fe: 3d64s2

– Electron cuối cùng của Fe điền vào phân lớp d ⇒ Sắt (Fe) là nguyên tố d.

• Cách xác định nguyên tố s, p, d, f:

– Nguyên tố s: có electron cuối cùng điền vào phân lớp s

– Nguyên tố p: có electron cuối cùng điền vào phân lớp p

– Nguyên tố d: có electron cuối cùng điền vào phân lớp d

– Nguyên tố f: có electron cuối cùng điền vào phân lớp f

* Lưu ý trường hợp đặc biệt: Các nguyên tố có cấu hình nguyên tử bán bão hòa:

– Cr (Z = 24) 1s22s22p63s23p63d44s2 chuyển thành 1s22s22p63s23p63d54s1.

Xem thêm: Cách Download Bluestacks App Player Trên Máy Tính, Cách Tải Bluestacks

– Cu (Z = 29) 1s22s22p63s23p63d94s2 chuyển thành 1s22s22p63s23p63d104s1.

2. Cấu hình electron nguyên tử của 20 nguyên tố đầu
 Z Tên nguyên tố Ký hiệu hóa họcSố lớp electronCấu hình e
Lớp K

(n=1)

Lớp L

(n=2)

Lớp M

(n=3)

Lớp N

(n=4)

1 Hidro H 1 1s1
2 Heli He 2 1s2
3 Liti Li 2 1 1s22s1
4 Beri Be 2 2 1s22s2
5 Bo B 2 3 1s22s22p1
6 Cacbon C 2 4 1s22s22p2
7 Nitơ N 2 5 1s22s22p3
8 Oxi O 2 6 1s22s22p4
9 Flo F 2 7 1s22s22p5
10 Neon Ne 2 8 1s22s22p6
11 Natri Na 2 8 1 1s22s22p63s1
12 Magie Mg 2 8 2 1s22s22p63s2
13 Nhôm Al 2 8 3 1s22s22p63s23p1
14 Silic Si 2 8 4 1s22s22p63s23p2
15 Photpho P 2 8 5 1s22s22p63s23p3
16 Lưu huỳnh S 2 8 6 1s22s22p63s23p4
17 Clo Cl 2 8 7 1s22s22p63s23p5
18 Agon Ar 2 8 8 1s22s22p63s23p6
19 Kali Ka 2 8 8 1 1s22s22p63s23p64s1
20 Canxi Ca 2 8 8 2 1s22s22p63s23p64s2

3. Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng của nguyên tử– Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron.

– Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng và nguyên tử heli không tham gia vào các phản ứng há học ( trừ 1 số điều kiện đặc biệt) ví cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đó là các nguyên tố khí hiếm chỉ có một nguyên tử.

– Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng dễ NHƯỜNG electron là nguyên tử của các nguyên tố kim loại (trừ H, He, B).

– Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng dễ NHẬN electron thường là nguyên tử của nguyên tố phi kim.

– Các nguyên tử có 4 electron ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim.

⇒ Như vậy, lớp electron ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một nguyên tố, và khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên tố.

Mối quan hệ giữa cấu hình e với vị trí của nguyên tố

Giữa cấu hình electron nguyên tử và vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn có mối quan hệ qua lại với nhau. Dựa vào cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có thể xác định được vị trí của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn và ngược lại. Cụ thể như sau:

– Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e của nguyên tử.

– Số thứ tự chu kì = số lớp e.

– Số thứ tự nhóm:

+ Nếu cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng nsanpb (a = 1 → 2 và b = 0 → 6): Nguyên tố thuộc nhóm (a + b)A.

+ Nếu cấu hình e kết thúc ở dạng (n – 1)dxnsy (x = 1 → 10; y = 1 → 2): Nguyên tố thuộc nhóm B:

* Nhóm (x + y)B nếu 3 ≤ (x + y) ≤ 7.

* Nhóm VIIIB nếu 8 ≤ (x + y) ≤ 10.

* Nhóm (x + y – 10)B nếu 10 2On.

– Hóa trị trong hợp chất khí với H (chỉ áp dụng với phi kim) là (8 – n) → công thức hợp chất khí với H là RH8-n.

– Công thức hidroxit cao nhất: R(OH)n (nếu n 3 thì chuyển thành dạng axit HnROn và tối giản công thức bằng cách bớt đi số phân tử H2O phù hợp).

– Nếu n 3: oxit và hidroxit cao nhất thường có tính axit.

Bảng cấu hình electron của các nguyên tố


 # Nguyên tốCấu hình electron
1Hydrogen1s1
2Helium1s2
3Lithium2s1
4Beryllium2s2
5Boron2s22p1
6Carbon2s22p2
7Nitrogen2s22p3
8Oxygen2s22p4
9Fluorine2s22p5
10Neon2s22p6
11Sodium3s1
12Magnesium3s2
13Aluminum3s23p1
14Silicon3s23p2
15Phosphorus3s23p3
16Sulfur3s23p4
17Chlorine3s23p5
18Argon3s23p6
19Potassium4s1
20Calcium4s2
21Scandium3d14s2
22Titanium3d24s2
23Vanadium3d34s2
24Chromium3d54s1
25Manganese3d54s2
26Iron3d64s2
27Cobalt3d74s2
28Nickel3d84s2
29Copper3d104s1
30Zinc3d104s2
31Gallium3d104s24p1
32Germanium3d104s24p2
33Arsenic3d104s24p3
34Selenium3d104s24p4
35Bromine3d104s24p5
36Krypton3d104s24p6
37Rubidium5s1
38Strontium5s2
39Yttrium4d15s2
40Zirconium4d25s2
41Niobium4d45s1
42Molybdenum4d55s1
43Technetium4d55s2
44Ruthenium4d75s1
45Rhodium4d85s1
46Palladium4d10
47Silver4d105s1
48Cadmium4d105s2
49Indium4d105s25p1
50Tin4d105s25p2
51Antimony4d105s25p3
52Tellurium4d105s25p4
53Iodine4d105s25p5
54Xenon4d105s25p6
55Cesium6s1
56Barium6s2
57Lanthanum5d16s2
58Cerium4f15d16s2
59Praseodymium4f36s2
60Neodymium4f46s2
61Promethium4f56s2
62Samarium4f66s2
63Europium4f76s2
64Gadolinium4f75d16s2
65Terbium4f96s2
66Dysprosium4f106s2
67Holmium4f116s2
68Erbium4f126s2
69Thulium4f136s2
70Ytterbium4f146s2
71Lutetium4f145d16s2
72Hafnium4f145d26s2
73Tantalum4f145d36s2
74Tungsten4f145d46s2
75Rhenium4f145d56s2
76Osmium4f145d66s2
77Iridium4f145d76s2
78Platinum4f145d96s1
79Gold4f145d106s1
80Mercury4f145d106s2
81Thallium4f145d106s26p1
82Lead4f145d106s26p2
83Bismuth4f145d106s26p3
84Polonium4f145d106s26p4
85Astatine4f145d106s26p5
86Radon4f145d106s26p6
87Francium7s1
88Radium7s2
89Actinium6d17s2
90Thorium6d27s2
91Protactinium5f26d17s2
92Uranium5f36d17s2
93Neptunium5f46d17s2
94Plutonium5f67s2
95Americium5f77s2
96Curium5f76d17s2
97Berkelium5f97s2
98Californium5f107s2
99Einsteinium5f117s2
100Fermium5f127s2
101Mendelevium5f137s2
102Nobelium5f147s2
103Lawrencium5f147s27p1
104Rutherfordium5f146d27s2
105Dubnium*5f146d37s2
106Seaborgium*5f146d47s2
107Bohrium*5f146d57s2
108Hassium*5f146d67s2
109Meitnerium*5f146d77s2
110Darmstadtium*5f146d97s1
111Roentgenium*5f146d107s1
112Copernium*5f146d107s2
113Nihonium*5f146d107s27p1
114Flerovium*5f146d107s27p2
115Moscovium*5f146d107s27p3
116Livermorium*5f146d107s27p4
117Tennessine*5f146d107s27p5
118Oganesson*5f146d107s27p6