• Thời gian đăng: 08:08:54 AM 27/04/2024
  • 0 bình luận

Cấu hình electron là gì? Cách viết cấu hình electron

Cấu hình electron được sắp xếp và bố trí theo một trật tự nhất định. Khi nắm rõ cấu hình này sẽ giúp nhận biết về đặc điểm, tính chất của chất hóa học nào đó. Nội dung dưới đây VietChem sẽ chia sẻ chi tiết về vấn đề này, mời các bạn cùng khám phá.

1. Cấu hình electron là gì?

Cấu hình electron (cấu hình e) của nguyên tử biểu diễn sự sắp xếp các electron theo một trật tự nhất định. Sự sắp xếp này thể hiện trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.

Cấu hình electron là cấu hình điện tử nguyên tử, thể hiện chuỗi đại diện cho các obitan electron. Thông qua cấu hình này có thể xác định được số electron trong từng obitan và số obitan electron trong nguyên tử.

cau-hinh-electron-1

Tìm hiểu cấu hình electron của nguyên tử

Ví dụ về cấu hình electron trong nguyên tử:

  • Cấu hình electron sắt (Fe): 1s22s22p63s23p63d64s2
  • Cấu hình electron Kali (K): 1s22s22p63s23p64s1
  • Canxi (Ca) có cấu hình electron là: 1s22s22p63s23p64s2

2. Khám phá thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử

Các electron trong nguyên tử có cùng mức năng lượng nếu cùng 1 phân lớp trên obitan khác nhau. Thứ tự sắp xếp các mức năng lượng nguyên tử theo chiều tăng dần. Cụ thể:

  • Ở trạng thái cơ bản, năng lượng của electron trong nguyên tử chiếm từ thấp đến cao.
  • Nếu xuất hiện sự chèn ép năng lượng và điện tích hạt nhân tăng lên thì năng lượng 3d lớn hơn 4s.
  • Theo chiều từ trong ra ngoài, các lớp e sẽ có mức năng lượng tăng dần từ 1 – 7. Chúng được phân lớp theo thứ tự s – p – d – f.
cau-hinh-electron-2

Khám phá thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử

3. Khám phá lớp electron ngoài cùng có đặc điểm như thế nào?

Mỗi một nguyên tố sẽ thể hiện tính chất hóa học đặc trưng dựa vào cấu hình lớp electron ngoài cùng. Trong đó:

Số lượng electron ngoài cùng tối đa là 8e.

  • Nguyên tử nào có từ 1 – 3e ngoài cùng có tính chất nhường electron (trừ He, B và H). Các nguyên tử này rất bền vững nên thường không tham gia phản ứng hóa học. 
  • Nguyên tử có 4e ngoài cùng thường là nguyên tử của phi kim hoặc kim loại.
  • Nguyên tử có từ 5 – 7e ngoài cùng dễ nhận electron và thường là phi kim.
  • Những nguyên tử có 8 lớp electron ngoài cùng thường không tham gia phản ứng hóa học bởi tính chất bền vững.

4. Cách viết cấu hình electron

Có một số nguyên tắc viết cấu hình electron. Có thể áp dụng các bước sau để nắm vững hơn về vấn đề này.

4.1. Cấu hình electron nguyên tử có quy ước viết như thế nào?

  • Ký hiệu phân lớp thường là chữ cái: s, p, d, f.
  • Ký hiệu cho số thứ tự lớp e là số: 1, 2, 3
  • Trong phân lớp, số electron được biểu thị bên phải ở trên bằng số. Ví dụ: s2, d10…
cau-hinh-electron-3

Cách viết cấu hình electron với những quy ước cụ thể

4.2. Viết cấu hình electron theo nguyên tắc nào?

Trước khi viết cấu hình electron cần xác định được số electron của nguyên tử đó. Quy tắc phân bố các e theo chiều tăng dần của năng lượng nguyên tử. Tuy nhiên, phân lớp s chỉ chứa được tối đa 2 electron, phân lớp p, d, f chứa tối đa lần lượt 6 – 10 – 14e.

Ngoài ra, cách viết cấu hình electron còn phụ thuộc vào các nguyên lý và quy tắc sau:

  • Nguyên lý vững bền: Mức năng lượng trong các electron nguyên tử chiếm từ thấp đến cao khi ở trạng thái cơ bản.
  • Nguyên lý Pauli: Chỉ có tối đa 2 electron trên mỗi obital nguyên tử. Chúng chuyển động tự quay quanh trục riêng nhưng khác chiều nhau.
  • Quy tắc Hund: Sự phân bố các electron độc thân trên obital là tối đa trong cùng phân lớp. Tuy nhiên chiều tự quay của chúng phải giống nhau.

4.3. Cách viết cấu hình electron

Cấu hình electron của nguyên tử biểu diễn theo thứ tự phân lớp trong 1 lớp và các lớp electron. Các phân mức năng lượng phân bố theo chiều tăng dần. Đồng thời, có thể chèn mức năng lượng.

Ví dụ: Nguyên tử sắt có Z = 26. Khi đó: Số lượng electron của sắt là 26.

Phân bố các electron lúc này là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Tuy nhiên, nhận thấy 4s < 3d nên có sự chèn mức năng lượng.

Cấu hình electron của sắt lúc này là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. Hoặc viết ngắn gọn với Ar là nguyên tố Argon đứng ngay trước Fe là: [Ar] 3d6 4s2.

5. Cách viết cấu hình electron nguyên tử hiệu quả, nhanh chóng

Từ những kiến thức lý thuyết kể trên, có thể áp dụng cách viết cấu hình electron theo các bước dưới đây:

  • Bước 1: Xác định chính xác số electron của nguyên tử.
  • Bước 2: Sắp xếp electron theo quy tắc đã học. Chú ý, mức năng lượng của các electron là tăng dần theo thứ tự: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…
  • Bước 3: Viết cấu hình e theo từng phân lớp.

Ví dụ: Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố Natri (Na) với Z = 11

Khi đó electron là 11. Các e được sắp xếp theo thứ tự tăng dần như sau: 1s2 2s2 2p6 3s1. 

→ Cấu hình e của Natri (Na) là 1s2 2s2 2p6 3s1.

cau-hinh-electron-4

Hướng dẫn chi tiết các bước viết cấu hình electron

6. Viết cấu hình electron cần lưu ý những gì?

Khi viết cấu hình e cần lưu ý một số vấn đề sau:

  • Nắm vững các quy tắc, nguyên lý về cách viết cấu hình.
  • Chú ý nhận biết ký hiệu của từng lớp, phân lớp electron.
  • Xác định chính xác số e nguyên tử.

VietChem đã phân tích chi tiết về cấu hình electron và cách viết chính xác cấu hình electron. Hy vọng những chia sẻ trên sẽ giúp các bạn có thêm thông tin để vận dụng vào các bài tập liên quan. 

Bài viết liên quan

Yttrium (Y) - Vật liệu cốt lõi cho công nghệ LED, radar và siêu dẫn thế hệ mới

Yttrium là kim loại đất hiếm có đặc tính từ, quang học và dẫn điện đặc biệt, được ứng dụng trong laser, màn hình, gốm siêu bền và công nghệ năng lượng sạch. Tìm hiểu chi tiết về tính chất, ứng dụng và vai trò chiến lược của nguyên tố Yttrium.

0

Xem thêm

Palladium là gì? Đặc tính, ứng dụng và vai trò chiến lược trong công nghiệp toàn cầu

Palladium – một kim loại hiếm và quý ít được biết đến trong đời sống hàng ngày, nhưng lại là “trái tim thầm lặng” của nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Từ bộ chuyển đổi khí thải trong ô tô, vi mạch điện tử, pin nhiên liệu cho đến các phản ứng hóa học then chốt, palladium giữ vai trò không thể thay thế nhờ vào tính chất xúc tác và dẫn điện vượt trội. Bài viết này sẽ giúp bạn khám phá toàn diện về palladium – từ đặc điểm kỹ thuật, ứng dụng, nguồn cung đến tiềm năng phát triển trong tương lai.

0

Xem thêm

Beryllium là gì? Tính chất, ứng dụng và vai trò chiến lược trong công nghiệp công nghệ cao

Beryllium – một nguyên tố kim loại nhẹ nhưng có độ cứng vượt trội, là vật liệu chiến lược không thể thiếu trong ngành hàng không vũ trụ, điện tử và công nghệ hạt nhân. Dù chỉ cần một lượng nhỏ, beryllium có thể tăng cường đáng kể hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị trong những điều kiện khắc nghiệt nhất. Bài viết dưới đây sẽ đưa bạn đến cái nhìn toàn diện về beryllium: từ tính chất hóa học, nguồn gốc, ứng dụng công nghiệp cho đến tầm quan trọng của nó trong chiến lược công nghệ tương lai.

0

Xem thêm

Zirconium là gì? Tính chất, vai trò và ứng dụng

Zirconium – nguyên tố kim loại với vẻ ngoài không quá nổi bật nhưng lại sở hữu sức mạnh vượt trội về độ bền, khả năng kháng hóa chất và tính tương thích sinh học. Là vật liệu không thể thay thế trong ngành công nghiệp hạt nhân, zirconium đang âm thầm giữ vai trò cốt lõi trong hàng loạt công nghệ hiện đại. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về zirconium: từ đặc tính hóa học, nguồn gốc, ứng dụng công nghiệp cho đến tiềm năng chiến lược trong tương lai.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Tống Đức Nhuận

Tống Đức Nhuận

Hóa Chất Công Nghiệp

0915 866 828

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Nguyễn Thị Hương

Nguyễn Thị Hương

Hóa Chất Công Nghiệp

0377 609 344 0325.281.066

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963 029 988 Hà Nội - Mr. Tống Nhuận : 0915 866 828 HCM : 0826 050 050 Cần Thơ : 0971 252 929 Đà Nẵng : 0918 986 544