Bài 5 trang 44 SGK Hóa học 10 Nâng cao

Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố có Z = 20; 21; 24; 29; 30. Cấu hình electron của chúng có đặc điểm gì? Tại sao Cu ở nhóm IB, Zn ở nhóm IIB?

Giải

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố:

\(\eqalign{
& Z = 20:\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}4{s^2} \cr
& Z = 21:\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^1}4{s^2} \cr
& Z = 24:\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^5}4{s^1} \cr
& Z = 29:\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^{10}}4{s^1} \cr
& Z = 30:\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^{10}}4{s^2} \cr} \)

Nguyên tử của nguyên tố Z = 20 có elctron cuối cùng điền vào phân lớp s của lớp ngoài cùng. Đó là nguyên tố s.

Các nguyên tử của nguyên tố còn lại có electron cuối cùng điền vào phân lớp d sát lớp ngoài cùng. Đó là những nguyên tố d. Ở nguyên tử của nguyên tố Z = 24 và Z = 29 có sự chuyển 1 electron từ phân lớp 4s của lớp ngoài cùng để nhanh chóng làm đầy một nửa hoặc làm bão hòa phân lớp 3d. Những nguyên tố d có phân lớp d đã bão hòa thì số thứ tự nhóm của chúng bằng số electron lớp ngoài cùng. Vì vậy nguyên tử của nguyên tố Cu (Z = 29) có phân lớp 3d đủ 10 electron và lớp ngoài cùng có 1 electron nên ở nhóm IB, còn nguyên tử của nguyên tố Zn (Z = 30) có phân lớp 3d đủ 10 electron và lớp ngoài cùng có 2 electron nên ở nhóm IIB.