Bài 6: Luyện tập Cấu tạo vỏ nguyên tử

Tóm tắt lý thuyết

1.Thứ tự các mức năng lượng

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s…

2. Số e tối đa trong

  • Lớp thứ n (=1,2,3,4) là 2n2e.
  • Phân lớp:  s2 ,  p6 ,  d10 ,  f14 .

3. Cấu hình electron nguyên tử

  • Electron có mức năng lượng cao nhất phân bố vào phân lớp nào thì đó chính là họ của nguyên tố
  • Cấu hình e nguyên tử biểu diễn sự phân bố e trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
  • Cách viết cấu hình e:
    • Xác định số e có trong nguyên tử.
    • Điền e vào các phân lớp theo trật tự tăng dần mức năng lượng và bão hòa e vào phân lớp có mức năng lượng thấp mới điền tiếp ra phân lớp có mức năng lượng cao hơn.
    • Xếp lại theo từng lớp với chú ý:nếu cấu hình tận cùng có dạng (n – 1)d4ns→ (n – 1)d5ns và (n – 1)d9ns→ (n – 1)d10ns1.

4. Lớp e ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố, sẽ bão hòa bền với 8e (Trừ He, 2e ngoài cùng).

Đặc điểm:

  • Nếu lớp e ngoài cùng có 1 đến 3e: nguyên tử của nguyên tố kim loại (- H, He).
  • Nếu lớp e ngoài cùng có từ 5 đến 7e: nguyên tử của nguyên tố phi kim.
  • Nếu lớp e ngoài cùng có 8e: nguyên tử của nguyên tố khí hiếm (+ He).
  • Nếu lớp e ngoài cùng có 4e: nguyên tố là kim loại nếu có 4 lớp e trở lên còn lại là phi kim.

Bài tập minh họa



Bài 1:

Nguyên tử X có tổng số hạt bằng 60. Trong đó số hạt notron bằng số hạt proton. X là:

Hướng dẫn:

Tổng số hạt = Số p + số e + số nơtron = 60

⇒ 2Z + N = 60 (1)

Mà: Số n = Số p ⇒  N = Z, thay vào (1) ta được:

3Z = 60 à Z = 60/3 = 20

Vậy X là Ca (đáp án C)

Bài 2:

Một nguyên tố X có tổng số các hạt bằng 115. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25. Tìm Z, A, viết cấu hình e?

Hướng dẫn:

Tổng số hạt = Số p + số e + số nơtron = 115

⇒ 2Z + N = 115 (1)

Mà số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện 25 nên:  2Z –N = 25 (2)

Từ (1) và (2) ta có hpt:

2Z + N = 115 (1)

2Z –N = 25 (2)

à 4Z = 140 ⇒ Z = 140/4 = 35

à N = 115 – 2.35 = 45

Vậy A = Z + N = 35 + 45 = 80

Cấu hình e: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^{10}}4{s^2}4{p^5}\)

Bài 3:

Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố  X là 13.  Số khối của nguyên tử X là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Tổng số hạt: 2Z + N = 13à N = 13- 2Z (1)

Lại có: \(1 \le \frac{N}{Z} \le 1,5\) (2)

Kết hợp (1) và (2) ta tìm được: \(3,7 \le Z \le 4,3\)

Z là một số nguyên dương nên ta chọn Z = 4

⇒ N = 13 – 2.4 = 5

Vậy số khối A = 4 + 5 = 9

Bài 4: 

Tổng số hạt proton, nơtron và electron của một nguyên tử một nguyên tố X là 21. Số hiệu nguyên tử của nguyên tử X là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Tổng số hạt: 2Z + N = 21à N = 21- 2Z (1)

Lại có: \(1 \le \frac{N}{Z} \le 1,5\) (2)

Kết hợp (1) và (2) ta tìm được: \(6 \le Z \le 7\)

Z là một số nguyên dương nên ta chọn Z = 6

hoặc Z = 7

Bài 5:

Cho hai đồng vị \({}_1^1H\)(kí hiệu là H), \({}_1^2H\)(kí hiệu là D).

a) Viết các công thức phân tử hiđro có thể có.

b) Tính phân tử khối của mỗi loại phân tử.

c) Một lit khí hiđro giàu đơteri (\({}_1^2H\)) ở điều kiện tiêu chuẩn nặng 0,10g. Tính thành phần % khối lượng từng đồng vị của hiđro.

Hướng dẫn:

a) Công thức phân tử :    H2 ;       HD ;     D2

b) Phân tử khối :             2           3           4

c) Đặt a là thành phần % của H và 100 – a là thành phần % của D về khối lượng.

Theo bài ra ta có :   \(\begin{array}{l} {\overline M _H} = \frac{{(1.a\% ) + 2.(100 – a\% )}}{{100}} = 22,4.\frac{{0,1}}{2}\\ \% H = 88\% ;\% D = 12\% \end{array}\)