Cấu hình Electron là gì? Đặc điểm và tính chất của Electron?

Cấu hình Electron, Electron là một nền tảng kiến thức cơ bản trong lĩnh vực hóa học. Để chắc chắn rằng bạn sẽ không bị “mất gốc” và luôn có thể hiểu bài thì đừng quên nắm chắc cho mình kiến thức về electron nhé! Tại bài viết này, sẽ giúp các nắm rõ các kiến thức và lý thuyết về electron, cùng với đó sẽ là một số mẹo giúp các bạn học sinh dễ dàng ghi nhớ và viết được cấu hình electron. Hãy theo dõi thật kỹ bài viết sau đây để không bỏ lỡ mảng kiến thức nào nhé!

Electron là gì? Khái niệm lý thuyết về electron

Electron chính là các hạt bao quanh hạt nhân và chúng mang điện tích âm. Vật chất được cấu thành từ những nguyên tử, bên trong những hạt nguyên tử này sẽ là một hạt nhân với điện tích dương và các hạt electron bao bọc bên ngoài nó.

Thuyết electron

Thuyết này chính là dựa vào sự cư trú và di chuyển của các hạt electron nhằm giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật. Nội dung của thuyết electron như sau:

• Electron có thể rời khỏi nguyên từ để di chuyển từ nơi này sang nơi khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn. Trong trường hợp này, nguyên tử bị mất đi electron sẽ trở thành hạt mang điện dương (còn gọi là ion dương)
• Một nguyên tử trung hòa (không mang điện) có thể nhận thêm electron và nó sẽ trở thành hạt mang điện âm (còn gọi là ion âm)
• Một vật thể nhiễm điện âm khi nó có số electron nhiều hơn số proton. Và nếu ngược lại thì nó sẽ mang điện dương.

Cấu hình electron nguyên tử

Trong một nguyên tử, các electron đều sẽ được phân chia ra theo từng lớp và chúng sẽ mang năng lượng riêng. Và cụ thể, electron trong một phân tử cơ bản sẽ được phân bổ như sau:

• Chúng luôn được sắp xếp theo mức năng lượng tăng dần.
• Có 7 bậc năng lượng (tăng dần từ 1 đến 7) và xếp theo thứ tự các lớp s, p, d, f.
• Với mức điện hạt nhân lớn hơn thì mức năng lượng 4s sẽ thấp hơn 3d.
• Số electron tối đa có thể xếp ở mỗi phân lớp sẽ là s2, p6, d10, f14.
• Số electron tối đa được xếp ở mỗi lớp thứ n là 2n2 với n = 1, 2, 3, 4.

Đặc điểm lớp electron ngoài cùng

Các electron lớp ngoài cùng chính là yếu tố quyết định nên tính chất hóa học của một nguyên tố.

• Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử mỗi nguyên tố là tối đa 8 electron (8e). Các nguyên tử nào có cho mình 8e lớp ngoài cùng đều rất bền vững và hầu như không tham gia vào các phản ứng hóa học. Thông thường đó sẽ là các nguyên tử khí hiếm (ngoại trừ He với 2e lớp ngoài cùng).
• Nguyên tử kim loại: có 1, 2, 3e lớp ngoài cùng (trừ H, He và B)
• Nguyên tố phi kim: thường có 5, 6, 7e lớp ngoài cùng.
• Nguyên tử kim loại hoặc phi kim: có 4e lớp ngoài cùng.

Cách viết cấu hình Electron

Để viết được một cấu hình electron hoàn chỉnh của một nguyên tố hóa học, chúng ta có 3 bước cụ thể sau đây:

Bước 1: Xác định số e (electron) của nguyên tử (Z).

Ví dụ: nguyên tử Na có số tổng số electron là 11 (Z = 11).

Bước 2: Sắp xếp các e theo thứ tự tăng dần mức năng lượng.

1s22s22p63s23p64s23d104p6…

Ví dụ: đối với nguyên tố Na có Z = 11 → 1s22s22p63s2

Bước 3: Sắp xếp cấu hình e: theo thứ tự từng lớp (1→7), trong mỗi lớp theo thứ tự từng phân lớp (s→p→d→f).

Ví dụ: Na (Z = 11) → 1s22s22p63s1

Nguyên lý viết cấu hình electron nguyên tử

Để viết được chính xác cấu hình electron của một nguyên tử, điều trước tiên ta cần phải xác định được đúng số hạt electron mà nguyên tử này có (kiểm tra qua bảng tuần hoàn hóa học). Và điều quan trọng tiếp theo là các bạn cần phải nắm rõ và thuộc được mức năng lượng cấu hình electron và số electron ở mỗi lớp.

Tuy nhiên cũng đừng quá lo lắng nhé! BamBoo School đã chuẩn bị một số mẹo học cấu hình electron ở bên dưới cho các bạn học sinh đấy!

Các bước viết cấu hình electron

Cấu hình electron sẽ được viết trong 3 bước đơn giản như đã hướng dẫn cụ thể bên trên.

• Bước 1: Xác định số e của nguyên tử cần viết cấu hình.
• Bước 2: Sắp xếp các e này theo thứ tự tăng dần mức năng lượng.
• Bước 3: Sắp xếp cấu hình e cho phù hợp.

Cách viết cấu hình electron rút gọn

Một nguyên tử có nhiều electron sẽ có cấu hình electron tương đối phức tạp và dài. Vậy nên cách viết cấu hình electron rút gọn ra đời với mục đích thu gọn cấu hình và ta có thể dễ dàng đọc được cấu hình được viết hơn.

Để dễ hình dung, thao tác này được hiểu là thay thế các lớp năng lượng đầu tiên của nguyên tử bằng tên của một nguyên tử khác có cấu hình tương đương.

Ví dụ:

Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5

⇒ Cl: [Ne]3s23p5

Trước tiên, bạn cần nắm chắc cấu hình của một số nguyên tố cơ bản như sau:

• Hidro (Z = 1): 1s1
• Heli (Z = 2): 1s2 đã bão hòa.
• Liti (Z = 3): 1s22s1
• Neon (Z = 10): 1s22s22p6

Và một số nguyên tố cơ bản khác

• Bước 1: Xác định số e của nguyên tử cần viết cấu hình.
• Bước 2: Sắp xếp các e này theo thứ tự tăng dần mức năng lượng.
• Bước 3: Sắp xếp cấu hình e cho phù hợp.
• Bước 4: Thay thế cấu hình electron phía trước bằng các nguyên tố có cấu hình tương đương

Khôi Nguyên Effect hy vọng với bài viết về Cấu hình Electron và tính chất của Cấu hình Electron ở trên, mong những chia sẻ giúp ích cho quý bạn đọc hiểu thêm về Cấu hình Electron