Chuyên đề Cấu trúc electron của nguyên tử và tính chất cơ bản của các nguyên tố hóa học

CHUYấN ĐỀ 3 : CẤU TRÚC ELECTRON CỦA NGUYấN TỬ VÀ TÍNH CHẤT CƠ 
 BẢN CỦA CÁC NGUYấN TỐ HểA HỌC 
 I. KIẾN THỨC CƠ BẢN 
Trật tự mức năng lượng của cỏc phõn lớp electron theo CT : ns (n-2)f (n-1)d np 
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 
Nguyờn lớ Pauli : Trờn một obitan (ụ lượng tử) chỉ cú thể chứa tối đa 2 electron và 2 electron này chuyển động tự quay khỏc chiều nhau xung quanh trục riờng của mỗi electron .
Nguyờn lớ vững bền : Ở trạng thỏi cơ bản , trong nguyờn tử cỏc electron lần lượt chiếm những obitan cú mức năng lượng từ thấp đến cao .
Quy tắc Hund : Trong cựng một phõn lớp cỏc electron sẽ phõn bố trờn cỏc obitan sao cho số electron là tối đa và cỏc electron này phải cú chiều tự quay giống nhau
Lớp và phõn lớp electron 
Kớ hiệu lớp (n)
1
2
3
4
Tờn của lớp electron
K
L
M
N
Số electron tối đa
2
8
18
32
Số phõn lớp
1
2
3
4
Kớ hiệu phõn lớp
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
Số obitan 
số e tối đa ở phõn lớp
1
2
1 3
2 6
1 3 5
2 6 10
1 3 5 7
2 6 10 14
Mối liờn hệ giữa lớp electron ngoài cựng với tớnh chất cơ bản của nguyờn tố
Cấu hỡnh electron lớp ngoài cựng
ns1 , ns2
ns2 np1
ns2 np2 
ns2np3 , ns2np4
ns2 np5
ns2 np6 
Số electron lớp ngoài cựng
1,2 hoặc 3 
4
5,6 hoặc 7
8 (2e ở He)
Dự đoỏn loại nguyờn tố
Kim loại (trừ H,He,B)
Cú thể là KL hoặc FK
Thường là FK
Khớ hiếm
Tớnh chất cơ bản của nguyờn tố
Tớnh kim loại
Tớnh KL hoặc FK
Thường cú tớnh phi kim
Trơ về mặt húa học
Cỏch viết cấu hỡnh electron nguyờn tử 
Đối với nguyờn tử 1đ20 viết cấu hỡnh elctron trựng với trật tự mức năng lượng 
Từ nguyờn tố 21 trở đi 
Phõn bố electron theo trật tự mức năng lượng .
Sau đú sắp xếp lại trật tự cỏc phõn lớp cú thứ tự từ trong ra ngoài . 
Một số trường hợp đặc biệt ở cỏc nguyờn tố nhúm VIB và IB 
(n-1)d4 ns2 đ (n-1)d5 ns1 
(n-1)d9 ns2 đ (n-1)d10 ns1 
 II. BÀI TẬP 
	1. Hạt nhõn ba nguyờn tử A , B , C lõ̀n lượt chứa : 10p + 10n ; 11p + 12n ; 17p + 18n
	a. Xác định khụ́i lượng của mụ̃i nguyờn tử .
	b. Viờ́t cṍu hình electron . 
	c. Xác định tính kim loại , phi kim của chúng .
2. Nguyờn tử Fe có Z = 26 . Hãy viờ́t cṍu hình electron của Fe . Nờ́u nguyờn tử Fe bị 
 mṍt 2e , mṍt 3e thì cṍu hình electron tương ứng sẽ như thờ́ nào ? 
3. Viờ́t cṍu hình electron của các nguyờn tử Z = 20 , Z = 21 , Z = 22 , Z = 24 , Z = 29 
4. Hãy viờ́t kí hiợ̀u nguyờn tử và cṍu hình electron nguyờn tử từ đó xác định tính chṍt 
 hóa học của nguyờn tụ́ , biờ́t :
	a. Nguyờn tử có lớp electron ngoài cùng là 3s2 3p4 và có sụ́ nơtron bằng sụ́ proton . 
	b. Nguyờn tử có mức năng lượng cao nhṍt là 4s2 và có sụ́ khụ́i gṍp hai lõ̀n sụ́ 
 proton . 
	c. Điợ̀n tích hạt nhõn của nguyờn tử là +32.10-19C , sụ́ khụ́i bằng 40u
5. Nguyờn tử R có tụ̉ng các loại hạt bằng 13. Xác định thành phõ̀n cṍu tạo . Viờ́t cṍu 
 hình electron của nguyờn tử R . 
6. Nguyờn tử Q có tụ̉ng các loại hạt bằng 58 và sụ́ khụ́i nhỏ hơn 40 . Đó là nguyờn tử 
 của nguyờn tụ́ nào ? Viờ́t cṍu hình electron .
7. Tổng số hạt proton , nơtron , electron của nguyờn tử một nguyờn tố kim loại là 34
	a. Xỏc định tờn nguyờn tố đú .
	b. Viết cấu hỡnh electron nguyờn tử của nguyờn tố đú .
	c. Tớnh tổng obitan và số electron trong nguyờn tử của nguyờn tố đú .
8. Nguyờn tử của 2 nguyờn tố X , Y lần lượt cú phõn lớp electron ngoài cựng là 4px 
 và 4sy . Biết số p = số n trong hạt nhõn nguyờn tử Y và X khụng phải là khớ hiếm .
	a. Cho biết X và Y là kim loại hay phi kim ?
	b. Viết cấu hỡnh electron của mỗi nguyờn tử 2 nguyờn tố X , Y (biết tổng số 
 electron của 2 phõn lớp ngoài cựng của nguyờn tử 2 nguyờn tố bằng 7) . 
 Hóy xỏc định số hiệu nguyờn tử của X và Y . 
	9. Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M+ và ion X2- . Trong phõn tử M2X cú tổng số hạt 
 (p , n , e) là 140 hạt , trong đú số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khụng mang điện 
 là 44 hạt . Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23. Tổng số hạt (p , n 
 , e) trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 h ạt . 
	a. Viết cấu hỡnh electron của cỏc ion M+ và X2-
	b. Xỏc định vị trớ của M và X trong bảng THHH\
10. Hợp chất ion A tạo bởi hai nguyờn tố M và X , cỏc ion đều cú cấu hỡnh electron 
 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 . Trong phõn tử A cú tổng số cỏc hạt (p , n , e) là 164 . Xỏc 
 định CTPT cú thể cú của A .
11. Nguyờn tử của nguyờn tố A cú tổng sú electron trong cỏc phõn lớp p là 7 . 
 Nguyờn tử của nguyờn tố B cú tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt mang 
 điện của A là 8 . 
	a. Xỏc định A và B . 
	b. Gọi X là hợp chất tạo bởi A và B . Lấy 4,83g X .nH2O hoà tan vào nước thu 
 được dd Y . Dd Y phản ứng vừa đủ với 10,2g AgNO3 . Xỏc định X.nH2O .
12. Cấu hỡnh electron ngoài cựng của một nguyờn tố X là 5p5 . Tỉ lệ số nơtron và 
 điện tớch hạt nhõn bằng 1,3962 . Số nơtron trong nguyờn tử X gấp 3,7 lần số 
 nơtron của nguyờn tử nguyờn tố Y . Khi cho 1,0725g Y tỏc dụng với lưọng dư X 
 thu được 4,565g sản phẩm cú cụng thức XY . 
	a. Viết cấu hỡnh electron đầy đủ cấu hỡnh electron nguyờn tử nguyờn tố X .
	b. Xỏc định số hiệu nguyờn tử , số khối và tờn của X , Y .
	c. X , Y là chất nào là kim loại , phi kim hay khớ hiếm ?
13. Phõn lớp electron cuối cựng của hai nguyờn tử A , B lần lượt là 3p và 4s . tổng số 
 electron của hai phõn lớp này là 5 , hiệu số eletron của 2 phõn lớp này là 3 .
	a. Xỏc định điện tớch hạt nhõn của hai nguyờn tử A và B . Viết cấu hỡnh 
 electron .
	b. Số nơtron của nguyờn tố B lớn hơn số nơtron của nguyờn tử A là 4 hạt và 
 tổng số khối của A và B là 71 . Xỏc định số khối của A và B . 
14. Cỏc ion X+ , Y- và nguyờn tử Z nào cú cấu hỡnh electron 1s2 2s2 2p6 ? Viết cấu 
 hỡnh electron của cỏc nguyờn tố trung hoà X và Y . Ứng với mỗi nguyờn tử hóy 
 nờu một tớnh chất hoỏ học đặc trưng và một phản ứng để minh hoạ 
15. Viết cấu hỡnh electron nguyờn tử của cỏc nguyờn tố mà electron ngoài cựng là 4s1 
 . Từ đú cho biết số hiệư nguyờn tử và số electron hoỏ trị của chỳng .