Tóm tắt và giải hóa lớp 10 bài 5: Cấu hình electron nguyên tử

Dưới đây là bài tóm tắt và giải hóa lớp 10 bài 5 mà bạn có thể tham khảo để học hóa tốt hơn !

1. Tóm tắt hóa học lớp 10 bài 5:

a) Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử:

–   Thực nghiệm khảo sát được thứ tự sắp xếp các phân lớp theo chiều tăng mức năng lượng là:

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.

b) 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.

–   Người ta quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử 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,…)

Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s.

Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p.

Nguyên tố d là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d.

Nguyên tố f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f.

c) Đặc điểm electron ngoài cùng:

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

–   Các nguyên tử có 8 electron ở lớp electron ngoài cùng (ns2np6) và nguyên tử heli (1 s2) không tham gia vào các phản ứng hoá học (trừ trong một số điều kiện đặc biệt) vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đó là các nguyên tử của nguyên tố khí hiếm. Trong tự nhiên, phân tử 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 và B).

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

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

2. Hướng dẫn giải bài tập Hóa học 10 bài 5:

Bài 1 trang 27

Nguyên tố có Z = 11 thuộc loại nguyên tố :

A. s                         B. p                          C.d                          D.f

Chọn đáp án đúng.

Bài giải :

Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s¹

⇒ e cuối cùng xếp vào phân lớp s nên thuộc nguyên tố s.

⇒ Chọn đáp án A.

Bài 2 trang 27

Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây của lưu huỳnh (Z = 16) là

A. 1s²2s²2p⁵3s²3p⁵

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Chọn đáp án đúng.

Bài giải :

Cấu hình e của nguyên tử lưu huỳnh (Z = 16) là : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 3 trang 28

Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Vậy :

A. Lớp thứ nhất (Lớp K) có 2 electron.

B. Lớp thứ hai (Lớp L) có 8 electron.

C. Lớp thứ ba (Lớp M) có 3 electron.

D. Lớp ngoài cùng có 1 electron.

Tìm câu sai.

Bài giải :

–  Lớp đầu tiên có 2 electron

–  Lớp thứ hai có: 2 + 6 = 8 electron

–  Lớp thứ ba có: 2 + 1 = 3 electron

Vậy câu D. là sai vì lớp ngoài cùng là lớp thứ ba có 3 electron.

⇒ Chọn đáp án D.

Bài 4 trang 28

Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.

a) Xác định nguyên tử khối.

b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó.

(Cho biết : các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong bảng tuần hoàn thì 1 ≤ N/Z ≤ 1,5)

Bài giải :

a) Gọi tổng số hạt proton, tổng số hạt notron, tổng số hạt electron lần lượt là Z, N, E.

Ta có : N + Z + E = 13 vì Z = E nên 2Z + N = 13 ⇒ N = 13 – 2Z (1)

Mặt khác từ nguyên tố số 2 đến nguyên tố 82 trong bảng tuần hoàn thì :

1 ≤ N/Z ≤ 1,5 ⇒  Z ≤ N ≤ 1,5Z

Từ (1) ⇒ Z ≤ 13 – 2Z ≤ 1,5Z

⇒ 3Z ≤ 13 ≤ 3,5Z

⇒ 3,7 ≤ Z ≤ 4,3

Vì Z là số nguyên dương nên chọn Z = 4.

⇒ N = 13 – 4 – 4 = 5

Vậy nguyên tử khối của nguyên tố là : 4 + 5 = 9.

b) Cấu hình electron của nguyên tố là : 1s²2s²

Bài 5 trang 28

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 ?

Bài 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

Bài 6 trang 28

Viết cấu hình electron của nguyên tử các cặp nguyên tố mà hạt nhân nguyên tử có số proton là

a) 1, 3.

b) 8, 16.

c) 7, 9.

Những nguyên tố nào là kim loại ? Là phi kim ? Vì sao ?

Bài giải :

Cấu hình nguyên tử :

a)      Z = 1 : 1s¹

Z = 3 : 1s²2s¹

b)      Z = 8 : 1s²2s²2p⁴

Z = 16: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

c)      Z = 7 : 1s²2s²2p³

Z = 9: 1s²2s²2p⁵

Nguyên tố kim loại là những nguyên tố có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng, nên nguyên tố có Z = 3 là kim loại, còn nguyên tố Z = 1 là H giống kim loại nhưng không phải là kim loại.

Nguyên tố phi kim là những nguyên tố có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng nên các nguyên tố có Z = 8, Z = 16, Z = 7, Z = 9 là phi kim.

3. Hướng dẫn giải bài tập Sách bài tập Hóa học 10 bài 5:

Bài 5.1 trang 11

ãy chọn câu phát biểu đúng :

a) 1s²2s²sp³ là cấu hình electron nguyên tử của

A. B.              B. C.             C. N.             D. O.

b) 1s²2s²2p⁶3s²3p² là cấu hình electron nguyên tử của

A. Na.             B. Al.            C. Si.             D. Cl.

c) 1s²s²2p⁶3s²3p⁶4s² là cấu hình electron nguyên tử của

A.Cl             B. Ar.             C. K.             D. Ca.

Bài giải :

a) Ta có : 1s²2s²sp³ ⇒ Z = 7 (Nitơ)

⇒ Chọn đáp án C.

b) Ta có : 1s²2s²2p⁶3s²3p²  ⇒ Z = 14 (Silic)

⇒ Chọn đáp án C.

a) Ta có : 1s²s²2p⁶3s²3p⁶4s² ⇒ Z = 20 (Canxi)

⇒ Chọn đáp án D.

Bài 5.2 trang 11

Nguyên tố có số khối là 167 và số hiệu nguyên tử là 68. Nguyên tử của nguyên tố này có

A. 55 proton, 56 electron, 55 nơtron.

B. 68 proton, 68 electron, 99 nơtron.

C. 68 proton , 99 electron, 68 nơtron.

D. 99 proton, 68 electron, 68 nơtron.

Bài giải :

Ta có : A = 167, Z = 68 ⇒ N = A – Z = 99

Số p = Số e = 68

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 5.3 trang 11

Số electron tối đa trong phân lớp d là

A. 2 electron.                     B. 6 electron.

C. 10 electron.                   D. 14 electron.

Bài giải :

Phân lớp d có tối đa 10 e.

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 5.4 trang 11

Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản nào là đúng cho nguyên tử có số hiệu là 16 ?

A. 1s²2s²p⁶3s²

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p³4s¹

D. 1s²2s²3p²4p²5p²6p¹

Bài giải :

Z = 16 : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 5.5 trang 11

Nguyên tử magie (số hiệu nguyên tử là 12, số khối là 24) có

A. 12 proton, 12 nơtron, 12 electron.

B. 24 proton, 12 nơtron, 12 electron.

C. 12 proton, 12 nơtron, 24 electron.

D. 12 proton, 24 natron, 24 electron.

Bài giải :

Ta có : A = 24, Z = 12 ⇒ N = A – Z = 12

Số p = Số e = 12

⇒ Chọn đáp án A.

Bài 5.6 trang 12

Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6 và tổng sô electron lớp ngoài cùng là 6. X thuộc về nguyên tố hoá học nào sau đây ?

A. Oxi (Z = 8)                                                                     B. Lưu huỳnh (Z = 16)

C. Flo (Z = 9)                                                                     D. Clo (Z = 17)

Bài giải :

Phân lớp s chứa tối đa 2e ⇒ có 6 : 2 = 3 lớp e

Lớp ngoài cùng có 6e ⇒ Nguyên tố p

⇒ Cấu hình e của X là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴  (Z = 16, lưu huỳnh)

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 5.7 trang 12

Trong nguyên tử, ở trạng thái cơ bản, các electron được phân bố trên 4 lớp, lớp quyết định tính chất kim loại, phi kim hay khí hiếm là

A. các electron lớp K.

B. các electron lớp N.

C. các electron lớp L.

D. các electron lớp M.

Bài giải :

Lớp ngoài cùng là lớp 4 (Lớp N), dựa vào số e của lớp N để xác định tính chất của nguyên tố.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 5.8 trang 13

Hãy viết kí hiệu của tất cả các phân lớp thuộc 4 lớp đầu K, L, M, N.
Hãy viết kí hiệu của các phân lớp đó theo thứ tự tăng dần của các mức năng lượng.
Cho nhận xét về thứ tự các mức năng lượng.

Bài giải :

Kí hiệu của tất cả các phân lớp thuộc 4 lớp đầu K, L, M, N :

1s

2s, 2p

3s, 3p, 3d

4s, 4p, 4d, 4f

Thứ tự tăng dần của các mức năng lượng của các phân lớp đó là :

1s

2s, 2p

3s, 3p

4s, 3d, 4p, 4d, 4f

Nhận xét: Mức năng lượng 3d thuộc lớp thứ ba (lớp M) nhưng lại có năng lượng cao hơn mức 4s thuộc lớp thứ tư (lớp N). Điều đó có nghĩa là không phải tất cả các mức năng lượng thuộc cùng một lớp đều thấp hơn tất cả các mức năng lượng thuộc lớp tiếp theo.

Bài 5.9 trang 13

Hãy cho biết thế nào là cấu hình electron của nguyên tử và cách viết cấu hình đó.

Bài giải :

Trong nguyên tử, sự phân bố các electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau được gọi là cấu hình electron của nguyên tử.

Để diễn tả cấu hình electron của nguyên tử, người ta viết kí hiệu các phân lớp có electron và số electron trên mỗi phân lớp đó ; số electron được viết cao bên phải kí hiệu của phân lớp tương ứng.

Ví dụ, trong nguyên tử liti ở trạng thái cơ bản, có 2 electron trên phân lớp 1s và một electron trên phân lớp 2s. Cấu hình electron của nguyên tử Li được diễn tả bằng công thức :1s²2s¹.

Bài 5.10 trang 13

Hãy cho biết nguyên tắc phân bố các electron trên các lớp và phân lớp (khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản).

Bài giải :

Trạng thái cơ bản là trạng thái có năng lượng thấp nhất.

Ở trạng thái cơ bản, các electron phân bố lần lượt trên các mức năng lượng (các phân lớp) từ thấp đến cao. Sau khi mức năng lượng thấp đã bão hoà, electron mới phân bố trên mức năng lượng cao hơn tiếp theo.

Bài 5.11 trang 13

Hãy viết cấu hình electron của neon (Ne), Z = 10 và agon (Ar), Z = 18. Hãy cho biết số electron lớp ngoài cùng của hai nguyên tử trên và đặc điểm về tính chất hoá học của chúng.

Bài giải :

Cấu hình electron của neon và agon :

Ne :1s²2s²2p⁶

Ar :1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Hai nguyên tử trên có 8 electron ở lớp ngoài cùng ns²np⁶ là những nguyên tử có cấu hình electron bền vững, ít tham gia vào các phản ứng hoá học. Các nguyên tố này (kể cả heli) được gọi là các khí hiếm.

Bài 5.12 trang 13

Hãy viết cấu hình electron của các nguyên tử :

Liti (Li), Z = 3

Beri (Be), Z = 4

Nhôm (Al), Z = 13

Hãy nhận xét về số electron thuộc lớp ngoài cùng của các nguyên tử trên. Các nguyên tố tương ứng thuộc loại nguyên tố gì (s, p hay d) ? Kim loại hay phi kim ?

Bài giải :

Cấu hình electron của các nguyên tử :

Li: 1s²2s¹

Be: 1s²2s²

Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Các nguyên tử trên có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2, 3).

Các nguyên tố tương ứng là những kim loại.

Li và Be là các nguyên tố s, Al là nguyên tố p.

Bài 5.13 trang 13

Hãy viết cấu hình electron của các nguyên tử :

oxi (O), Z = 8 ; flo (F), Z = 9 ; nitơ (N), Z = 7.

Hãy nhận xét về số electron thuộc lớp ngoài cùng của các nguyên tử trên. Các nguyên tố tương ứng thuộc loại nguyên tố gì (s, p hay d) ? Kim loại hay phi kim ?

Bài giải :

Cấu hình electron của các nguyên tử :

O :1s²2s²2p⁶

F :1s²2s²2p⁵

N : 1s²2s²2p³

Các nguyên tử trên có nhiều electron ở lớp ngoài cùng (5, 6, 7).

Các nguyên tố tương ứng là những phi kim và cả ba đều là nguyên tố p.

Bài 5.14 trang 13

a) Tại sao trong nguyên tử hiđro ở trạng thái cơ bản, một electron duy nhất lại phân bố trên phân lớp 1s ?

b) Tại sao trong nguyên tử liti ở trạng thái cơ bản, 2 electron phân bố trên phân lớp 1 s và electron thứ ba phân bố trên phân lớp 2s ?

Bài giải :

a) Theo nguyên tắc, trong nguyên tử, các electron sẽ chiếm lần lượt các phân lớp có năng lượng từ thấp đến cao. Trong nguyên tử hiđro, electron duy nhất phân bố trên phân lớp 1s vì trên phân lớp 1s, electron có năng lượng thấp nhất.

b) Vì phân lớp 1s chỉ có thể chứa nhiều nhất là 2 electron và có mức năng lượng thấp nhất nên 2 electron đầu phân bố trên phân lớp này. Với 2 electron, phân lớp 1s đã bão hoà nên electron thứ ba chiếm phân lớp 2s tiếp theo có năng lượng cao hơn.

Bài 5.15 trang 14

Hãy viết cấu hình electron của các nguyên tử :

hiđro (H), Z = 1 ; liti (Li), Z = 3 ; natri (Na), Z = 11.

Cho nhận xét về số electron thuộc lớp ngoài cùng của các nguyên tử trên.

Bài giải :

Cấu hình electron của các nguyên tử :

H: 1s¹

Li: 1s²2s¹

Na: 1s²2s²2p⁶3s¹

Nhận xét: Lớp ngoài cùng của các nguyên tử đó đều có 1 electron trên phân lớp s.

Bài 5.16 trang 14

Hãy viết cấu hình electron của các nguyên tử có Z = 3 đến Z = 10 và nhận xét về số electron thuộc lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong dãy đó.

Bài giải :

Cấu hình electron của các nguyên tử Z = 3 đến Z = 10 :

Li: 1s²2s¹                                            Be: 1s²2s²

B: 1s²2s²2p¹                                     C: 1s²2s²2p²

N: 1s²2s²2p³                                     O: 1s²2s²2p⁴;

F: 1s²2s²2p⁵                                     Ne: 1s²2s²2p⁶

Nhận xét : Số electron thuộc lớp ngoài cùng của các nguyên tử đó tăng dần từ 1 (Li) đến 8 (Ne).

Bài 5.17 trang 14

Hãy viết cấu hình electron của nguyến tử kali (K), Z = 19. Cho nhận xét vẻ số electron thuộc lớp ngoài cùng.

Bài giải :

Cấu hình electron của nguyến tử kali :

K : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Nhận xét : Phân lớp 3d thuộc lớp M còn trống nhưng vì tiếp theo mức năng lượng 3d là mức năng lượng 4s nên electron cuối cùng chiếm phân lớp 4s.

 

Đây là nội dung tóm tắt và giải bài tập Chương 1 bài 5: Cấu hình electron nguyên tử của chương trình hóa học lớp 10 mà các bạn có thể tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo các bài viết tương tự trong chuyên mục : Hóa học lớp 10

We on social :

Facebook