Cấu tạo vỏ nguyên tử – Lý thuyết và các dạng bài tập thường gặp

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Cấu tạo vỏ nguyên tử là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 10. Để tổng hợp lý thuyết, bài tập cũng như những kiến thức cơ bản về cấu tạo vỏ nguyên tử lớp 10, hãy cùng Vietlearn theo dõi bài giảng sau.

I. Thành phần cấu tạo vỏ nguyên tử

Để hiểu rõ được cấu tạo vỏ nguyên tử ra sao và cấu tạo vỏ nguyên tử là gì, đầu tiên hãy cùng tìm hiểu khái niệm của nguyên tử ngay sau đây.

1. Khái niệm

Nguyên tử là những hạt vô cùng nhỏ và trung hòa về điện. Nguyên tử vừa có khả năng cấu tạo nên chất vừa có khả năng cấu tạo nên các nguyên tố hóa học.

Mẫu hành tinh nguyên tử với hạt nhân và các electron

2. Thành phần

Thành phần cấu tạo nên nguyên tử bao gồm vỏ nguyên tử và hạt nhân.

Vỏ nguyên tử có chứa những electron mang điện tích âm. Như vậy cấu tạo vỏ nguyên tử bao gồm các electron mang điện tích âm.

Hạt nhân nằm ở giữa nguyên tử và mang điện tích dương và được tạo ra từ những hạt proton và notron.

Dưới đây là bảng điện tích và khối lượng của những hạt proton, notron và electron.

Hạt Điện tích Khối lượng

Proton qp = – 1,602 x 10–19 C hay qp = 1+ mp = 1,6726.10-27kg

Notron qn = 0 mn = 1,6726.10-27kg

Electron qe = – 1,602 x 10-19 C hay qe = 1- me = 9,1094 x 10-31 kg

Thành phần nguyên từ và các dạng bài tập hay gặp

II. Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử:

1. Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử:

Các electron trong nguyên tử chuyển động rất nhanh ở xung quanh của hạt nhân, tạo thành một đám mây electron và không theo bất kì 1 quỹ đạo nào được xác định từ trước.

Cấu tạo vỏ nguyên tử và sự chuyển động của các electron trong nguyên tử

2. Obitan nguyên tử (Kí hiệu AO):

a. Khái niệm:

Obitan nguyên tử (Kí hiệu AO) là khu vực đám mây electron nằm xung quanh hạt nhân và chiếm khoảng 90% xác suất sự có mặt của các electron.

b. Hình dạng:

Obitan nguyên tử (Kí hiệu AO) dựa vào sự khác nhau của trạng thái electron mà có hai hình dạng là:

Dạng hình cầu là obitan s.

Dạng được định hướng với 3 trục Ox, Oy, Oz là obitan p. Đây là obitan gồm 3 loại là obitan px, py, pz và có dạng số 8 nổi.

III. Lớp e, Phân lớp e:

1. Lớp e:

Lớp e là các electron có các mức năng lượng gần bằng với nhau.

Thứ tự sắp xếp của các lớp e được sắp xếp theo thứ tự từ các mức năng lượng thấp cho đến các mức năng lượng cao (hay còn được biết đến là từ gần nhân cho đến xa nhân) với 7 lớp electron:

Mức năng lượng n 1 2 3 4 5 6 7

Tên lớp K L M N O P Q

2. Phân lớp e

Phân lớp e có 4 phân lớp là s, p, d, f và gồm những e có các mức năng lượng bằng nhau.

Thông thường mỗi một lớp sẽ chia thành những phân lớp.

Các electron có trên cùng 1 phân lớp sẽ mang mức năng lượng bằng nhau.

Có 4 loại phân lớp là s,p,d,f.

Lớp thứ n sẽ có n phân lớp và n≤4

Phân lớp electron có 4 phân lớp là s, p, d, f

IV. Số electron tối đa trong 1 lớp và phân lớp:

Ôn lại kiến thức về Cấu hình electron – Chinh phục hóa học 10 cùng Vietlearn

1. Số electron tối đa trong phân lớp:

Dưới đây là bảng số electron tối đa trong phân lớp:

Phân lớp s p d f

Số electron tối đa trong 1 phân lớp 2 6 10 14

Ký hiệu s2 p6 d10 f14

Do đó đối với mỗi phân lớp mà có đủ electron tối đa sẽ được gọi là các phân lớp electron bão hòa.

2. Số electron tối đa trên mỗi lớp:

Lớp thứ n có chứa tối đa là 2n2 electron (với n≤4)

Dưới đây là bảng số electron tối đa trên mỗi lớp

Bảng số electron tối đa trên mỗi lớp

V. Dạng bài tập về cấu tạo vỏ nguyên tử:

Dưới đây là một số dạng bài tập về cấu tạo vỏ nguyên tử thường gặp hiện nay:

1. Dựa vào số hạt đã có để xác định được nguyên tố

Căn cứ vào số Z của nguyên tử để có thể xác định được nguyên tử này là nguyên tố hóa học nào.

Z=p=e=E

Số khối A = Z + N

Tổng số hạt mang điện là = Z + E = 2Z

Tổng số hạt là = 2Z + N

2. Xác định các thành phần nguyên tử:

Cách 1: Dựa vào cấu tạo của vỏ nguyên tử và ion tương ứng để lập phương trình, sau đó giải ra để tìm được số hạt.

Cách 2: Dựa vào kí hiệu của nguyên tử sau đó suy ra số hạt của mỗi loại trong nguyên tử

Nhường Nhận

M → Mn + ne X + me → Xm-

3. Viết cấu hình của e:

Bước 1: Tiến hành xác định số electron có trong nguyên tử

Bước 2: Thực hiện phân bố các electron với thứ tự mức năng lượng của obitan tăng dần.

Bước 3: Tiến hành viết cấu hình của các e theo thứ tự của các phân lớp electron trong một lớp.

Lưu ý khi viết cấu hình e:

Trật tự tăng dần của các mức năng lượng obitan như sau 1s2s2p3s3p4s3d4p5d5p6s4f5d6p7s5f6d7p.

Dạng (n-1)d4ns2 , (n-1)d9ns2 sẽ được chuyển thành (n-1)d5ns1 và (n-1)d10ns1

Bài viết trên đã cung cấp thông tin về cấu tạo vỏ nguyên tử hóa 10 cũng như dạng bài tập thường gặp về cấu tạo vỏ nguyên tử giúp các em hệ thống hóa lại kiến thức và ôn tập hiệu quả. Trong quá trình học tập và ôn luyện, nếu có nhu cầu tìm kiếm đơn vị học tập uy tín, chất lượng hoặc muốn được giải đáp về những kiến thức liên quan đến môn học, hãy liên hệ với Vietlearn để được giải đáp nhanh nhất có thể.

Xem thêm các bài viết thuộc chủ đề khác tại:

Cấu hình electron – Chinh phục hóa học 10 cùng Vietlearn

Đường trung bình của hình thang và các dạng bài tập

Liên kết ion – tinh thể ion: Học tốt hóa 10 cùng