Hóa học 10 Bài 5: Cấu hình electron của nguyên tử

Giải Hóa 10 Bài 5 giúp các em học sinh lớp 10 nắm vững được kiến thức về cấu hình electron trong nguyên tử, đặc điểm electron ngoài cùng. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Hóa học 10 chương 1 trang 27, 28.

Việc giải bài tập Hóa 10 bài 5 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Lý thuyết Cấu hình electron của nguyên tử

I. Cấu hình electron nguyên tử

Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.

Người ta quy ước cách viết cấu hình electron nguyên tử như sau:

• Số thứ tự lớp electron được ghi bằng chữ số (1, 2, 3…)
• Phân lớp được ghi bằng các chữ cái thường (s, p, d, f).
• Số electron trong một phân lớp được ghi bằng số ở phía trên bên phải của phân lớp (s², p⁶,…)

II. Đặc điểm của electron ngoài cùng.

• Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron.
• Các nguyên tử có 8 electron ở lớp electron ngoài cùng (ns²np⁶) và nguyên tử heli (1s²) không tham gia vào các phản ứng hoá học (trừ trong một số điều kiện đặc biệt) vì cấu hình electron của các nguyên tử này rất bền. Đó là các nguyên tử của nguyên tố khí hiếm. Trong tự nhiên, phân tử khí hiếm chỉ có một nguyên tử.
• Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhường electron là nguyên tử của các nguyên tố kim loại (trừ H, He và B).
• Các nguyên từ có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhận electron thường là nguyên tử của nguyên tố phi kim.
• Các nguyên từ có 4 electron ngoài cùng có thể là nguyên tủ của nguyên tố kim loại hoặc phi kim (xem bảng tuần hoàn).

Như vậy, khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên tố.

Giải SGK Hóa 10 Bài 5 trang 27, 28

Câu 1

Nguyên tố có z = 11 thuộc loại nguyên tố:

A. s

B. p

C. d

D. f

Chọn đáp án đúng.

Gợi ý đáp án

A đúng.

Nguyên tố Z = 11, ta có cấu hình electron của nguyên tố đó như sau: 1s²2s²2p⁶3s¹. Vậy nguyên tố đã cho là s. Đáp án đúng là A.

Câu 2

Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây của lưu huỳnh (Z = 16):

A. 1s²2s²2p⁵3s²3p⁵

B. 1s²2s¹2p⁶3s²3p⁶

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Chọn đáp án đúng.

Gợi ý đáp án

Nguyên tử lưu huỳnh có Z = 16 có cấu hình là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ⇒ Đáp án đúng là C.

Câu 3

Cấu hình electron của nguyên tử nhôm (Z = 13) là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Vậy:

A. Lớp thứ nhất (Lớp K) có 2 electron;

B. Lớp thứ hai (Lớp L) có 8 electron;

C. Lớp thứ ba (Lớp M) có 3 electron;

D. Lớp ngoài cùng có 1 electron.

Tìm câu sai.

Gợi ý đáp án

Câu D. Lớp ngoài cùng có 1 electron là sai.

Câu 4

Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13.

a) Xác định nguyên tử khối.

b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó.

(Cho biết: các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 82 trong bảng tuần hoàn thì 1 ≤ N/Z ≤ 1,5)

Gợi ý đáp án

a) Tổng số hạt proton, nowtron, electron trong 1 nguyên tử của nguyên tố đã cho là 13. Mà số proton bằng số electron nên ta có phương trình sau: 2Z + N = 13

Mặt khác từ nguyên tố số 2 đến 82 trong bảng tuần ta có:

• Z ≤ N; mà N =13 – 2Z ⇒ Z ≤ 13 – 2Z ⇒ Z ≤ 4,333 (1)
• N ≤ 1,5Z ⇒ 13 – 2Z ≤ 1,5Z ⇒ 3,5Z ≥ 13 ⇒ Z ≥ 3,7 (2)

Từ (1) và (2) và vì Z nguyên dương 3,7 ≤ Z ≤ 4,333. Vậy Z = 4

Suy ra số nơtron: N = 13 – 2Z = 13 – 2.4 = 5

Vậy nguyên tử khối cần tìm theo yêu cầu bài toán là 4 + 5 = 9.

b) Viết cấu hình electron: Z = 4 có cấu hính là 1s²2s². Đây là nguyên tố s

Câu 5

Có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt bằng 3, 6, 9, 18?

Gợi ý đáp án

Số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố có số hiệu nguyên tử bằng 3, 6, 9, 18 lần lượt là 1, 4, 7, 8. Do các nguyên tử có cấu hình electron như sau:

z = 3: 1s²2s¹ z = 6: 1s²2s²2p²

z = 9: 1s²2s²2p⁵ z = 18: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Câu 6

Viết cấu hình electron của nguyên tử các cặp nguyên tố mà hạt nhân nguyên tử có số proton là:

a) 1, 3 b) 8, 16 c) 7, 9.

Những nguyên tố nào là kim loại? Là phi kim? Vì sao?

Gợi ý đáp án

Hạt nhân nguyên tử cho biết số proton (nghĩa là cho biết số đơn vị điện tích hạt nhân) nên theo yêu cầu của đề bài ta có thế viết cấu hình electron của nguyên tử các cặp nguyên tố như sau:

a) z = 1: 1s¹ z = 3: 1s²2s¹

b) z = 8: 1s²2s²2p⁴ z = 16: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

c) z = 7: 1s²2s²2p³ z = 9: 1s²2s²2p⁵

Nguyên tố kim loại có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng, nên nguyên tố có z = 3 là kim loại, còn nguyên tố z = 1 là H giống kim loại nhưng không phải là kim loại.

Nguyên tố phi kim có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng nên các nguyên tố có z = 8, z = 16, z = 7, z = 9 là phi kim.