Cách xác đinh số electron lớp ngoài cùng (2024) hay nhất, chi tiết nhất

Cách xác định số electron lớp ngoài cùng

I. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Khái niệm

- Trong nguyên tử, các e được sắp xếp thành từng lớp, các lớp được sắp xếp từ gần hạt nhân ra ngoài. Các e có năng lượng gần bằng nhau được sắp xếp trên cùng 1 lớp.

- Những e ở lớp trong liên kết với hạt nhân bền chặt hơn những e ở lớp ngoài. Năng lượng của e lớp trong thấp hơn năng lượng e ở lớp ngoài. Năng lượng của e chủ yếu phụ thuộc vào số thứ tự của lớp.

2. Cách xác định số electron

- 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 dụ 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 e ngoài cùng quyết định tính chất hoá học của một nguyên tố, và khi biết được cấu hình e của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên tố.

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nguyên tử Fe có Z= 26.

   + Có 26e

   + Các e được phân bố như sau: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Có sự chèn mức năng lượng 4s < 3d

   + Sắp xếp lại các phân lớp theo từng lớp, ta được cấu hình e: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶4s² .

Hoặc viết gọn: [Ar] 3d⁶ 4s² ( [Ar] là cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố argon, là khí hiếm gần nhất đứng trước Fe ) có 4 lớp e, lớp ngoài cùng có 2 e.

Ví dụ 2: Cho biết sắt có số hiệu nguyên tử là Z = 26

a. Cấu hình electron của ion Fe²⁺ là :

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶

III. Bài tập vận dụng

Bài 1. Có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt bằng 3, 6, 9, 18?

Hướng dẫn giải 

Số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử bằng 3, 6, 9, 18 lần lượt là 1, 4, 7, 8. Do các nguyên tử có cấu hình electron như sau:

 Z = 3: 1s²2s¹ ;

 Z = 6 : 1s²2s²2p²;

 Z = 9: 1s²2s²2p⁵ ;

 Z = 18: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

câu 2: Sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết: Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử hai nguyên tố Al và S. Giải thích.

Hướng dẫn giải

- Al thuộc nhóm IIIA => Al có 3 electron ở lớp ngoài cùng

- S thuộc nhóm VIA => S có 6 electron ở lớp ngoài cùng

Bài 2: Số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố có Z=19; Z=16 và Z= 18 lần lượt là

A. 1, 4, 6.
B. 1, 6, 8.
C. 2, 6, 8.
D. 2, 4, 6.

Hướng dẫn giải

Đáp án : B

Bài 3: Dựa vào Bảng 6.1, cho biết số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố: Li, Al, Ar, Ca, Si, Se, P, Br

Hướng dẫn giải:

Trong bảng 6.1, nguyên tố:

   + Li nằm ở nhóm IA => Li có 1 electron lớp ngoài cùng.

   + Al nằm ở nhóm IIIA => Al có 3 electron lớp ngoài cùng.

   + Ar nằm ở nhóm VIIIA => Ar có 8 electron lớp ngoài cùng.

   + Ca nằm ở nhóm IIA => Ca có 2 electron lớp ngoài cùng.

   + Si nằm ở nhóm IVA => Si có 4 electron lớp ngoài cùng.

   + Se nằm ở nhóm VIA => Se có 6 electron lớp ngoài cùng.

   + Br nằm ở nhóm VIIA => Br có 7 electron lớp ngoài cùng.

Bài 4: Cấu hình electron của nguyên tử có Z = 16 là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p³.    

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.    

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

Hướng dẫn giải

Nguyên tử có Z = 16 nên nguyên tử có 16 electron.

⇒ Cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Đáp án: C

Bài 5: Nguyên tử nguyên tố X có hai lớp electron, trong đó có một electron độc thân. Vậy X có thể là những nguyên tố nào?

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron theo orbital của nguyên tố X có thể là

Vậy X có thể là Z = 3 (Li) hoặc Z = 5 (B) hoặc Z = 9 (F).

Bài 6: Biết nguyên tử iron (kí hiệu Fe) có số hiệu nguyên tử là 26. Hãy viết cấu hình electron ion Fe²⁺; Fe³⁺.

Hướng dẫn giải:

Nguyên tử Fe có số hiệu nguyên tử là 26, nên có 26 electron.

Cấu hình electron nguyên tử Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².

Fe → Fe²⁺ + 2e

Vậy cấu hình ion Fe²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

Fe → Fe³⁺ + 3e

Vậy cấu hình ion Fe³⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵.

Bài 7: Nguyên tố A có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Nguyên tố B có phân lớp cuối là 3p⁵. Viết cấu hình electron đầy đủ của A, B. Xác định tên A, B.

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron của A và B:

- Nguyên tố A có 3 trường hợp:

+ Không có electron ở 3d:

⇒ Cấu hình electron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹: Z = 19 (K)

+ Có electon ở 3d: vì 4s¹ chưa bão hòa nên:

hoặc 3d bán bão hòa: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹:Z = 24 (Cr)

hoặc 3d bão hòa: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹: Z = 29 (Cu)

- Nguyên tố B: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵, B có Z = 17 là clo (Cl)

Bài 8: Nguyên tử A có e ở phân lớp 3d chỉ bằng một nửa phân lớp 4s.Cấu hình electron của nguyên tử A là

A. [Ar]3d¹4s²       

B. [Ar]3d⁴4s²       

C. [Ne]3d¹4s²       

D. [Ar]3d³4s²

Hướng dẫn giải:

Số electron tối đa của phân lớp 4s là 4s² → số e ở phân lớp 3d là 3d¹

Cấu hình của nguyên tử A là [Ar]3d¹⁴s² 

Đáp án: A

Bài 9: Nguyên tử M có cấu hình electron ngoài cùng là 3d⁷4s². Số hiệu nguyên tử của M

A. 24       B. 25       C. 27       D. 29

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron của nguyên tử M là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²

Số hiệu nguyên tử của M là 27.

Đáp án: C

Bài 10: Viết cấu hình electron của các ion Cu²⁺, N^3-, Fe³⁺, Cl^-,Al³⁺. Biết số thứ tự nguyên tố lần lượt là: Cu (Z = 29), N (Z = 7), Fe (Z = 26), Cl (Z = 17), Al (Z = 13).

Hướng dẫn giải:

Cu²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹

N^3- = 1s² 2s² 2p⁶

Fe³⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

Cl^- = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Al³⁺ = 1s² 2s² 2p⁶

Xem thêm cách làm các dạng bài hóa học hay khác:

Cách tính phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị (2024) hay nhất, chi tiết nhất

Cách tính khối lượng nguyên tử (2024) hay nhất, chi tiết nhất

Cách tính độ pH (2024) hay, chi tiết nhất

Cách tính nguyên tử khối trung bình (2024) chi tiết, có đáp án

Cách tính số mol (2024) chi tiết, có đáp án