logo

Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 3

Tóm tắt Lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 3: Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử theo chương trình Sách mới ngắn gọn nhất. Tổng hợp lý thuyết Hóa học 10 trọn bộ chi tiết, đầy đủ.

Bài 3: Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử


I. Chuyển động của electron trong nguyên tử

Đầu thế kỉ XX, người ta vẫn cho rằng các electron chuyển động xung quanh hạt nhân nguyên tử theo những quỹ đạo tròn hay bầu dục, giống như quỹ đạo của các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.

Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 3

Theo mô hình hiện đại, trong nguyên tử, electron chuyển động rất nhanh, không theo quỹ đạo xác định. Vùng không gian xung quanh hạt nhân có xác suất tìm thấy electron là lớn nhất (khoảng 90%) và có thể hình dung vùng không gian đó như một đám mây electron, được gọi là orbital nguyên tử (kí hiệu là AO).

Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 3

1. Hình dạng orbital nguyên tử

- Khi chuyển động trong nguyên tử, các electron có những mức năng lượng khác nhau đặc trưng cho trạng thái chuyển động của nó.

- Dựa trên sự khác về hình dạng, sự định hướng của orbital trong nguyên tử để phân loại orbital thành orbital s, p, d và f. Các orbital s có dạng hình cầu và orbital p có dạng hình số 8 nổi

Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 3

Hình dạng orbital s và p


2. Ô orbital

- Một AO được biểu diễn bằng một ô vuông, gọi là ô orbital.

- Trong 1 orbital chỉ chứa tối đa 2 electron có chiều tự quay ngược nhau (nguyên lí loại trừ Pau – li).

+ Nếu orbital có 1 electron thì biểu diễn bằng 1 mũi tên đi lên.

+ Nếu orbital có 2 electron thì được biểu diễn bằng 2 mũi tên ngược chiều nhau, mũi tên đi lên viết trước.


II. Lớp và phân lớp electron

Trong nguyên tử, các electron sắp xếp thành từng lớp và phân lớp theo các mức năng lượng từ thấp đến cao.


1. Lớp electron

Những electron ở lớp gần hạt nhân bị hút mạnh hơn về phía hạt nhân, vì thế có năng lượng thấp hơn so với những electron ở lớp xa hạt nhân.

Các electron thuộc cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau.

Số thứ tự lớp từ trong ra ngoài và được biểu thị bằng các số nguyên n = 1, 2, 3, …, 7 với tên gọi là các chữ cái in hoa như sau:

n

1

2

3

4

5

6

7

Tên lớp

K

L

M

N

O

P

Q


2. Phân lớp electron

- Các phân lớp trong mỗi electron được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường, theo thứ tự s, p, d, f

- Các electron trên cùng 1 phân lớp có mức năng lượng bằng nhau

- Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp (n ≤ 4)

+ Lớp thứ nhất (lớp K, với n = 1) có 1 phân lớp, được kí hiệu là 1s

+ Lớp thứ 2 (lớp L, với n = 2) có 2 phân lớp, được kí hiệu là 2s và 2p

+ Lớp thứ 3 (lớp M, với n = 3) có 3 phân lớp, được kí hiệu là 3s, 3p và 3d)

+ Lớp thứ 4 (lớp N, với n = 4) có 4 phân lớp, được kí hiệu là 4s, 4p, 4d, 4f

- Các electron ở phân lớp s gọi là electron s, các electron ở phân lớp p gọi là electron p


3. Số lượng orbital trong một phân lớp, trong một lớp

- Trong một phân lớp, các orbital có cùng mức năng lượng

+ Phân lớp s: có 1 AO s

+ Phân lớp p: có 3 AO px, py, pz

+ Phân lớp d: có 5 AO

+ Phân lớp f: có 7 AO

- Trong lớp electron thứ n có n2 AO (n ≤ 4)

Ví dụ 1: Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp 2s và 2p.

Trong đó, phân lớp 2s có 1 AO, phân lớp 2p có 3 AO nên tổng số orbital trong lớp L là:

1 + 3 = 4 hay 22 AO.

Ví dụ 2: Cho biết tổng số electron tối đa trong các phân lớp s, p, d và f.

Trong 1 orbital chỉ chứa tối đa 2 electron.

Phân lớp s có 1 AO → Số electron tối đa trong phân lớp s là: 1×2 = 2.

Phân lớp p có 3 AO → Số electron tối đa trong phân lớp p là: 3×2 = 6.

Phân lớp d có 5 AO → Số electron tối đa trong phân lớp d là: 5×2 = 10.

Phân lớp f có 7 AO → Số electron tối đa trong phân lớp f là: 7×2 = 14.

Ví dụ 3: Lớp electron có số electron tối đa gọi là lớp electron bão hòa. Tính tổng số electron tối đa trong mỗi lớp L và M.

Lớp L (n = 2) có hai phân lớp 2s và 2p, có n2 = 22 = 4 AO 

→Tổng số electron tối đa trong lớp L là: 4×2 = 8 (electron).

Lớp M (n = 3) có ba phân lớp 3s, 3p và 3d, có n2 = 32 = 9 AO 

→ Tổng số electron tối đa trong lớp M là: 9×2 = 18 (electron).


III. 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.

- Các electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các AO có mức năng lượng từ thấp đến cao (nguyên lí vững bền).

- Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các AO sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này có chiều tự quay giống nhau (quy tắc Hund).

- Cấu hình electron của nguyên tử cho biết số lớp electron, thứ tự phân lớp electron và số electron trong mỗi lớp và mỗi phân lớp.

- Quy ước cách biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp như sau:

Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 3

1. Viết cấu hình electron của nguyên tử

- Bước 1: Xác định số electron trong nguyên tử.

- Bước 2: Viết thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng của năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s…

- Bước 3: Điền các electron vào phân lớp theo nguyên lí vững bền cho đến electron cuối cùng

Ví dụ 1: Viết cấu hình electron của nguyên tử nitrogen (Z = 7).

- Tổng số electron của nguyên tử N là 7.

- Viết thứ tự các lớp và phân lớp electron: 1s22s22p3.

- Có thể thay 1s2 bằng kí hiệu [He]. Cấu hình electron của nguyên tử N là 1s22s22p3 hoặc [He]2s22p2 hoặc (2, 5).

Electron cuối cùng điền vào phân lớp p nên nitrogen là nguyên tố p.

Ví dụ 2: Viết cấu hình electron của nguyên tử potassium (Z = 19).

- Tổng số electron của nguyên tử K là 19.

- Viết thứ tự các lớp và phân lớp electron: 1s22s22p63s23p64s1.

- Có thể thay 1s22s22p63s23p6 bằng kí hiệu [Ar]. Cấu hình electron của nguyên tử K là 1s22s22p63s23p64s1 hoặc [Ar]4s1 hoặc (2, 8, 8, 1).

Electron cuối cùng điền vào phân lớp s nên potassium là nguyên tố s.


2. Biểu diễn cấu hình electron theo ô orbital

Ví dụ: Cấu hình electron của nguyên tử nitrogen có Z = 7: 1s22s22p5 có thể được biểu diễn theo ô orbital như sau:

Hai ô orbital 1s và 2s có đủ 2 electron được biểu diễn bằng hai mũi tên ngược chiều nhau (nguyên lí Pauli). 3 electron còn lại được sắp xếp vào 3 orbital 2p bằng 3 mũi tên đi lên để số electron độc thân là tối đa (quy tắc Hund).


3. Đặc điểm electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

- Các electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố (kim loại, phi kim, khí hiếm).

+ Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng là nguyên tử của nguyên tố khí hiếm (trừ He có 2 electron ở lớp ngoài cùng).

+ Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng thường 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 thường là nguyên tử của các nguyên tố phi kim.

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

>>> Xem toàn bộ: 

- Lý thuyết Hóa 10 Kết nối tri thức

- Soạn Hóa 10 Kết nối tri thức

- Sơ đồ tư duy Hóa 10 Kết nối tri thức

- Trắc nghiệm Hóa 10 Kết nối tri thức

-------------------------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Tóm tắt Lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 3: Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử theo chương trình Sách mới ngắn gọn nhất. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Toploigiai để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới Lớp 10 nhé. Chúc các bạn học tốt.

icon-date
Xuất bản : 04/02/2021 - Cập nhật : 09/05/2023
/* */ /* */
/*
*/