Phương pháp giải một số bài tập về cấu tạo vỏ nguyên tử

* Lý thuyết cần nhớ:

- Electron là các hạt vô cùng nhỏ bé mang điện tích – quay xung quanh hạt nhân tạo thành lớp vỏ nguyên tử

- Trong lớp vỏ hạt nhân, các e được xếp thành các lớp gồm các electron có mức năng lượng gần bằng nhau. Năng lượng electron của nguyên tử tăng dần theo chiều từ vỏ hạt nhân ra lớp e ngoài cùng

=> Electron thuộc lớp K có năng lượng thấp nhất, electron lớp ngoài cùng có năng lượng cao nhất.  

- Trong các lớp, electron lại được chia thành các phân lớp (s,p,d,f) gồm các electron có mức năng lượng bằng nhau. Số electron tối đa trong mỗi phân lớp s, p, d, f lần lượt là 2, 6, 10, 14.

-  Lớp thứ n sẽ có n phân lớp

Ta có bảng dưới đây.

Dạng 1: Xác định lớp, phân lớp nguyên tử

Ví dụ 1: Hãy cho biết tên của các lớp electron ứng với các giá trị của n = 1, 2, 3, 4 và cho biết các lớp đó lần lượt có bao nhiêu phân lớp electron ?

Hướng dẫn giải:

- n = 1 => Lớp K. Lớp K có chứa 1 phân lớp e (1s)

- n = 2 => Lớp L. Lớp L có chứa 2 phân lớp e (2s, 2p)

- n = 3 => Lớp M. Lớp M có chứa 3 phân lớp e (3s, 3p, 3d)

- n = 4 => Lớp N. Lớp N có chứa 4 phân lớp e (4s, 4p, 4d, 4f)

Ví dụ 2: Hãy cho biết số phân lớp có trong lớp N và M

Hướng dẫn giải:

- Lớp N (n = 3) => Có 3 phân lớp

- Lớp M (n = 4) => có 4 phân lớp

Ví dụ 3: Cấu hình e của chất X có chứa tất cả 4 phân lớp. Hỏi e thuộc phân lớp ngoài cùng của X nằm trên phân lớp nào?

Hướng dẫn giải:

Cấu hình e của chất X có chứa tất cả 4 phân lớp

=> Số e của nguyên tử X lần lượt nằm trên các phân lớp là: 1s, 2s, 2p, 3s

=> Electron thuộc phân lớp ngoài cùng của X nằm trên phân lớp 3s.

Dạng 2: Từ số hiệu nguyên tử => Số e ở mức năng lượng cao nhất và ngược lại

Ví dụ 1: Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9. Trong nguyên tử flo, số electron ở phân mức năng lượng cao nhất là?

Hướng dẫn giải:

Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9 => Số e trong nguyên tử Flo bằng 9

=> Các phân lớp có trong phân tử Flo là: 2 e có trong phân lớp 1s; 2 e có trong phân lớp 2s, 5e có trong phân lớp 2p

=> Số electron có trong phân mức năng lượng cao nhất là 5 (phân lớp 2p)

Ví dụ 2: Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 lớp. Lớp thứ 3 có 6 lectron. Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tố đó là:

Hướng dẫn giải:

X có chứa 3 lớp e. Theo đề bài, lớp thứ 3 của X có chứa 6e

=> Lớp 1, 2 đều chứa electron tối đa.

Số e có trong nguyên tử nguyên tố X = tổng số e có trong 3 lớp e

= 2 + 8 + 6 = 16

Mà trong nguyên tử số e = số p =Z

=> Z = 16