Nguyên tử của nguyên tố A có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p.Nguyên tử …
a)Viết cấu hình electron nguyên tử A,B
b)Biểu diễn cấu hình electron A,B theo ô orbital và cho biết số electron độc thân trong mỗi nguyên tử.
giúp mik với
Chúng ta bắt đầu với đề bài:
Nguyên tử của nguyên tố A có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p. Nguyên tử của nguyên tố B có một electron ở lớp ngoài cùng 4s. Nguyên tử A và B có số electron hơn kém nhau là 3.
a) Viết cấu hình electron nguyên tử A, B.
b) Biểu diễn cấu hình electron A, B theo ô orbital và cho biết số electron độc thân trong mỗi nguyên tử.
Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào giải chi tiết từng phần.
Phần a) Viết cấu hình electron nguyên tử A, B
Để viết được cấu hình electron, chúng ta cần xác định số electron hay số hiệu nguyên tử của mỗi nguyên tố.
Đối với nguyên tố A:
Chúng ta biết rằng electron ở mức năng lượng cao nhất của nguyên tử A là ở phân lớp 3p. Điều này có nghĩa là các phân lớp trước đó đã được điền đầy electron.
* Cấu hình electron của các phân lớp đã điền đầy theo thứ tự năng lượng là: 1s\(^2\), 2s\(^2\), 2p\(^6\), 3s\(^2\).
* Phân lớp 3p có thể chứa tối đa 6 electron.
Vậy cấu hình electron của A có dạng: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^x\), trong đó \(1 \le x \le 6\).
Số electron của A sẽ là: \(2 + 2 + 6 + 2 + x = 12 + x\).
Đối với nguyên tố B:
Chúng ta biết rằng nguyên tử B có một electron ở lớp ngoài cùng 4s. Điều này có nghĩa là phân lớp 4s chỉ có 1 electron. Các phân lớp trước đó cũng được điền đầy theo thứ tự năng lượng.
* Các phân lớp trước phân lớp 4s được điền đầy là: 1s\(^2\), 2s\(^2\), 2p\(^6\), 3s\(^2\), 3p\(^6\).
* Phân lớp 4s có 1 electron.
Vậy cấu hình electron của B là: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^6\) 4s\(^1\).
Số electron của B là: \(2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 = 19\).
Mối quan hệ về số electron giữa A và B:
Đề bài cho biết nguyên tử A và B có số electron “hơn kém nhau là 3”. Chúng ta có hai trường hợp:
* Trường hợp 1: Số electron của A nhiều hơn B là 3.
Số electron của A = Số electron của B + 3
\(12 + x = 19 + 3\)
\(12 + x = 22\)
\(x = 10\).
Tuy nhiên, phân lớp 3p chỉ chứa tối đa 6 electron (\(x \le 6\)). Do đó, trường hợp này loại.
* Trường hợp 2: Số electron của B nhiều hơn A là 3.
Số electron của B = Số electron của A + 3
\(19 = (12 + x) + 3\)
\(19 = 15 + x\)
\(x = 19 – 15 = 4\).
Giá trị \(x=4\) thỏa mãn điều kiện \(1 \le x \le 6\).
Vậy, chúng ta đã xác định được số electron của A là \(12 + 4 = 16\) electron.
Cấu hình electron của A và B:
* Cấu hình electron của nguyên tử A (Z=16): 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^4\).
* Cấu hình electron của nguyên tử B (Z=19): 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^6\) 4s\(^1\).
Phần b) Biểu diễn cấu hình electron A, B theo ô orbital và cho biết số electron độc thân trong mỗi nguyên tử.
Để biểu diễn theo ô orbital, chúng ta sẽ vẽ các ô vuông tương ứng với từng phân lớp:
* Phân lớp s có 1 ô orbital.
* Phân lớp p có 3 ô orbital.
* Phân lớp d có 5 ô orbital.
* Phân lớp f có 7 ô orbital.
Chúng ta sẽ biểu diễn bằng các mũi tên lên (\(\uparrow\)) hoặc xuống (\(\downarrow\)) cho mỗi electron, tuân theo nguyên lí Pauli (mỗi orbital tối đa 2 electron, hai electron này có chiều tự quay ngược nhau) và quy tắc Hund (trước khi ghép đôi, các electron sẽ chiếm lần lượt các orbital trống cùng năng lượng và có chiều tự quay giống nhau).
Đối với nguyên tử A (1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^4\)):
* 1s\(^2\): Có 1 ô orbital, chứa 2 electron.
1s: [\(\uparrow \downarrow\)]
* 2s\(^2\): Có 1 ô orbital, chứa 2 electron.
2s: [\(\uparrow \downarrow\)]
* 2p\(^6\): Có 3 ô orbital, chứa 6 electron. Theo quy tắc Hund, chúng ta điền lần lượt rồi mới ghép đôi.
2p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
* 3s\(^2\): Có 1 ô orbital, chứa 2 electron.
3s: [\(\uparrow \downarrow\)]
* 3p\(^4\): Có 3 ô orbital, chứa 4 electron.
3p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow\)] [\(\uparrow\)] (Điền 3 electron vào 3 ô trước, sau đó electron thứ 4 ghép đôi với electron đầu tiên).
Số electron độc thân của A:
Quan sát biểu diễn ô orbital của phân lớp 3p, chúng ta thấy có 2 electron nằm riêng lẻ trong các ô orbital.
Vậy, nguyên tử A có 2 electron độc thân.
Đối với nguyên tử B (1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^6\) 4s\(^1\)):
* 1s\(^2\): [\(\uparrow \downarrow\)]
* 2s\(^2\): [\(\uparrow \downarrow\)]
* 2p\(^6\): [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
* 3s\(^2\): [\(\uparrow \downarrow\)]
* 3p\(^6\): [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
* 4s\(^1\): Có 1 ô orbital, chứa 1 electron.
4s: [\(\uparrow\)]
Số electron độc thân của B:
Quan sát biểu diễn ô orbital của phân lớp 4s, chúng ta thấy có 1 electron nằm riêng lẻ trong ô orbital.
Vậy, nguyên tử B có 1 electron độc thân.
Tóm lại kết quả:
a)
* Cấu hình electron nguyên tử A: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^4\).
* Cấu hình electron nguyên tử B: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^6\) 4s\(^1\).
b)
* Biểu diễn ô orbital của A:
1s: [\(\uparrow \downarrow\)]
2s: [\(\uparrow \downarrow\)]
2p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
3s: [\(\uparrow \downarrow\)]
3p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow\)] [\(\uparrow\)]
Số electron độc thân của A: 2.
* Biểu diễn ô orbital của B:
1s: [\(\uparrow \downarrow\)]
2s: [\(\uparrow \downarrow\)]
2p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
3s: [\(\uparrow \downarrow\)]
3p: [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)] [\(\uparrow \downarrow\)]
4s: [\(\uparrow\)]
Số electron độc thân của B: 1.
Các em thấy đó, chỉ cần nắm vững các quy tắc viết cấu hình electron và các nguyên lí cơ bản, chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết bài tập một cách dễ dàng. Các em hãy ôn tập kỹ bài này để vận dụng vào những bài tập tiếp theo nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô. Chúc các em học tốt!
Đáp án+Giải thích các bước giải:
a)
Cấu hình \(e\) của nguyên tử B:
\(1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}\)
Cấu hình \(e\) của nguyên tử A:
Do nguyên tử A và B hơn kém nhau electron là 3 nên ta có
\(1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{4}\)
b)
Biểu diễn cấu hình \(e\) của nguyên tử B theo ô \(AO\):
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}&\text{↑↓}&\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}&\text{↑↓}&\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑}\\\hline\end{array}
\(⇒\)Có \(1e\) độc thân.
Biểu diễn cấu hình \(e\) của nguyên tử A theo ô \(AO\):
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}&\text{↑↓}&\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}\\\hline\end{array}
\begin{array}{|c|c|c|}\hline\text{↑↓}&\text{↑}&\text{↑}\\\hline\end{array}
\(⇒\)Có \(2e\) độc thân.
Đáp án + Giải thích các bước giải :
\(a)\)
Nguyên tử của nguyên tố \(B\) có một electron ở lớp ngoài cùng \(4s\)
\(=>\)Cấu hình electron của nguyên tố \(B: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1\)
Ta có : \(Z_B=19\)
Mà nguyên tử \(A\) và \(B\) có số electron hơn kém nhau là \(3\)
\(=> -Z_A+Z_B=3\) hay \(-Z_A=-19+3=-16 => Z_A=16\)
Vậy cấu hình electron của nguyên tố \(A: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4\)
\(b)\)
\(*\)Phân bố \(e l e c t r o n\) vào \(AO\) của nguyên tử nguyên tố \(A\)
\(+)Z_A=16 : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4\)
\(\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\[\downarrow\(}\\\hline\end{array}\;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\]\downarrow\(}\\\hline\end{array} \;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\[\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\]\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\[\downarrow\(}\\\hline\end{array}\;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\]\downarrow\(}\\\hline\end{array} \;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\[\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\(}&\text{\)\uparrow\(}\\\hline\end{array}\)
\(->\) Có \(2e\) độc thân .
\(*\)Phân bố \(e l e c t r o n\) vào \(AO\) của nguyên tử nguyên tố \(B\)
\(+)Z_B=19 : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1\)
\(\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\]\downarrow\(}\\\hline\end{array}\;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\[\downarrow\(}\\\hline\end{array} \;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\]\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\[\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\]\downarrow\(}\\\hline\end{array}\;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\[\downarrow\(}\\\hline\end{array} \;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\]\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\[\downarrow\(}&\text{\)\uparrow\]\downarrow\(}\\\hline\end{array}\;\;\begin{array}{|c|c|c|}\hline \text{\)\uparrow\(} \\\hline\end{array}\)
\(->\) Có \(1e\) độc thân.