Phương pháp giải một số bài tập về cấu hình electron nguyên tử hay nhất

Dạng 1: Từ Z (số hiệu nguyên tử) => Cấu hình e của nguyên tố hóa học, xác định loại nguyên tố.

* Lý thuyết cần nhớ:

- Tuy các electron được sắp xếp lần lượt theo mức năng lượng từ thấp đến cao, tuy nhiên khi Z tăng, trong cấu hình e, các phân lớp có sự chèn mức năng lượng theo dãy như sau

1s     2s     2p    3s    3p    4s     3d      4p        5s       4d       5p       6s     4f      5d      6p      7s

(son son phấn son phấn son đánh phấn son đánh phấn son phải đánh phấn son)

- Cách viết cấu hình e nguyên tử các nguyên tố:

B1: Xác định số electron trong nguyên tử

B2: Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần

B3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp.

* Lưu ý: Dạng (n – 1)d⁴ns² chuyển thành (n – 1)d⁵ns¹

           (n – 1)d⁹ns² chuyển thành (n – 1)d¹⁰ns¹

Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Viết cấu hình electron của Fe có Z = 26. Cho biết Fe thuộc nguyên tố gì?

+  Các phân lớp e được sắp xếp theo mức năng lượng AO tăng dần là:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶ (1)

=> Cấu hình electron của nguyên tử Fe là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

Fe là nguyên tố d (từ (1) phân lớp có mức năng lượng cao nhất của Fe là phân lớp d)

Ví dụ 2: Cho biết sắt có số hiệu nguyên tử là Z = 26

a. Cấu hình electron của ion Fe²⁺ là :

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁴.

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶.                       

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s².

b. Cấu hình electron của ion Fe³⁺ là :

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d³. 

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s¹.                       

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s².

Hướng dẫn giải chi tiết:

- Từ ví dụ 1 => Cấu hình e của Fe là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

a, Fe²⁺ là cation do nguyên tử Fe mất đi 2 e hình thành nên

=> Cấu hình của Fe²⁺ : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

Đáp án B

b, Fe³⁺ là cation do nguyên tử Fe mất đi 3 e hình thành nên

=> Cấu hình của Fe³⁺ : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

Đáp án C

Ví dụ 3: Cation M³⁺ có 18 electron. Cấu hình electron của nguyên tố M là :

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s². 

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹.

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s¹.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d².

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cấu hình e của M³⁺ là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Cation M³⁺ là do nguyên tử M mất đi 3 e hình thành nên

=> Cấu hình e của M là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²

* Lưu ý: Đối với nguyên tố d, electron phải lấp đầy phân lớp 4s trước rồi mới đến phân lớp d

Đáp án A

* Để xét cấu hình ion, ta dựa vào cấu hình e của nguyên tố đang xét

Dạng 2: Từ e lớp ngoài cùng xác định đặc điểm của nguyên tố hóa học

* Lý thuyết cần nhớ

* Một số ví dụ cụ thể

Ví dụ 1: Cho biết cấu hình electron của nguyên tử một số nguyên tố sau :

a. 1s²2s²2p⁶3s¹

b. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ 

c.1s²2s²2p²

d. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

e. 1s²2s² 

f. 1s²2s²2p¹ 

g. 1s¹

h. 1s²

1. Hãy cho biết những nguyên tố nào là kim loại, phi kim ?

2. Nguyên tố nào trong các nguyên tố trên thuộc họ s, p hay d ?

3. Nguyên tố nào có thể nhận 1 electron trong các phản ứng hóa học ?

Hướng dẫn giải chi tiết

1. Những nguyên tố kim loại là: (a), (d), (e), (f), (h)

Những nguyên tố phi kim là: (b), (c), (g)

2. Nguyên tố thuộc họ s là: (a), (e), (g), (h)

Nguyên tố thuộc họ p là: (b), (c)

Nguyên tố thuộc họ d là: (f)

3. Nguyên tố có thể nhận 1 electron trong các phản ứng hóa học là: (b)

(Vì b có 7e lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận 1 e để đạt được cấu hình bền)

Ví dụ 2: Cation M²⁺ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 2p⁶, cấu hình electron của nguyên tử M là :

A. 1s²2s²2p⁶.               B. 1s²2s²2p⁶3s¹.

C. 1s²2s²2p⁶3s².          D. 1s²2s²2p⁴.

Hướng dẫn giải chi tiết:

M²⁺ là ion dương do nguyên tử M bị mất 2 e hình thành nên.

Cấu hình e của M²⁺ là: 1s²2s²2p⁶

=> Cấu hình e của M là: 1s²2s²2p⁶3s²

Đáp án C

Ví dụ 3: Anion Y^2- có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 2p⁶, số hiệu nguyên tử Y là :

A. 8.                            B. 9.

C. 10.                          D. 7.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Y2- là anion âm do nguyên tử Y nhận thêm 2 e tạo thành

Cấu hình e của Y^2- là: 1s²2s²2p⁶

Cấu hình e của Y là: 1s²2s²2p⁴

=> Số hiệu nguyên tử của Y là 8

Đáp án A

Ví dụ 4: Cation X³⁺ và anionY^2- đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p⁶. Kí hiệu của các nguyên tố X, Y là :

A. Al và O.                B. Mg và O.

C. Al và F.                 D. Mg và F.

Hướng dẫn giải chi tiết:

Cấu hình e của X³⁺ và Y^2- là: 1s²2s²2p⁶

X³⁺ là cation dương do X nhường đi 3 e tạo nên.

=> Cấu hình e của X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ => X là Al

Y^2- là anion âm do Y nhận thêm 2 em tạo nên

=> Cấu hình e của Y là: 1s²2s²2p⁴ => Y là O

Đáp án A

Ví dụ 5: : Một cation Rⁿ⁺ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p⁶. Cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng của nguyên tử R có thể là :     

A. 3s².                          B. 3p¹.

C. 3s¹.                              D. A, B, C đều đúng.

Hướng dẫn giải chi tiết:

R khi tham gia phản ứng có xu hướng tạo cation Rⁿ⁺ => R là kim loại

=> R có thể có 1, 2, 3 e lớp ngoài cùng

=> Câu hình của Rn+ là: 1s²2s²2p⁶

Cấu hình của R có thể là: 1s²2s²2p⁶3s¹; 1s²2s²2p⁶3s²; 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Đáp án D

Dạng 3: Từ đặc điểm số electron trong mỗi phân lớp để tìm ra nguyên tố hóa học

Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Một nguyên tử X có tổng số electron ở phân lớp p là 11. Nguyên tố X là :

A. Nguyên tố s.            B. Nguyên tố p.

C. Nguyên tố d.            D. Nguyên tố f.

Hướng dẫn giải chi tiết

X có tổng số e ở phân lớp p là 11

=> Các phân lớp p có chứa e của X là: 2p⁶, 3p⁵.

Vì ở lớp 3, phân lớp 3p chưa bão hòa => 3p là phân lớp ngoài cùng của X

=> X là nguyên tố p

Đáp án C

Ví dụ 2: Một nguyên tử Y có tổng số electron ở phân lớp s là 7. Nguyên tố X là :

A. Canxi                     B. Bari

C. Magie                    D. Kali

Hướng dẫn giải chi tiết:

Y có tổng số electron ở phân lớp s là 7

=> Các phân lớp p có chứa e của Y là: 1s², 2s², 3s², 4s¹.

Vì phân lớp 4s chưa bão hòa => 4s là phân lớp ngoai cùng của nguyên tố Y

=> Cấu hình electron của nguyên tố Y là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Y là Kali

Đáp án D

Ví dụ 3: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6 và tổng số electron ở lớp ngoài cùng cũng là 6, cho biết X là nguyên tố hóa học nào sau đây ?

A. O (Z = 8).

B. S (Z = 16). 

C. Fe (Z = 26).

D. Cr (Z = 24).

Hướng dẫn giải chi tiết:

X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6

=> Các phân lớp s có chứa electron của X là: 1s², 2s², 3s².

Theo đề bài, tổng số electron lớp ngoài cùng cũng là 6

=> Cấu hình e lớp ngoài cùng của X là: 3s²3p⁴

=. Cấu hình e của X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

=> X là S (lưu huỳnh)

Đáp án B

Loigiaihay.com