Bài 4. Ôn tập chương 1 trang 10, 11, 12

Nhận biết 4.1

Số proton, neutron và electron của ${}_{24}^{52}C{r}^{3+}$ lần lượt là

A. 24, 28, 24.

B. 24, 28, 21.

C. 24, 30, 21.

D. 24, 28, 27.

Phương pháp giải:

Dựa vào

 - Kí hiệu nguyên tử: ${}_Z^{A}X$ trong đó

+ X là kí hiệu nguyên tố hóa học

+ Z là số hiệu nguyên tử (= số proton)

+ A là số khối

Lời giải chi tiết:

- Từ kí hiệu nguyên tử ${}_{24}^{52}C{r}^{3+}$ta có p = 24 => n = 52 - 24 = 28 và e = 24 - 3 = 21

=> Đáp án: B

Nhận biết 4.2

Tổng số hạt neutron, proton, electron trong ion ở ${}_{17}^{35}C{l}^{-}$ là

A. 52.             

B. 35.             

C. 53.             

D. 51.

Phương pháp giải:

Dựa vào

 - Kí hiệu nguyên tử: ${}_Z^{A}X$ trong đó

+ X là kí hiệu nguyên tố hóa học

+ Z là số hiệu nguyên tử (= số proton)

+ A là số khối

Lời giải chi tiết:

- Từ kí hiệu nguyên tử ${}_{17}^{35}C{l}^{-}$ta có p = 17 => e = 17 + 1 = 18

=> Tổng số hạt p, n, e trong ${}_{17}^{35}C{l}^{-}$là 35 + 18 = 53

=> Đáp án: C

Nhận biết 4.3

Nguyên tử của nguyên tố M có số hiệu nguyên tử bằng 20. Cấu hình electron của ion M²⁺ là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.                            

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹.                                   

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s².

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Viết cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố M có Z = 20

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử M là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử M²⁺ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

=> Đáp án: A

Nhận biết 4.4

Anion X^2- có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶. Cấu hình electron của X là

A. 1s²2s².                   

B. 1s²2s²2p⁶3s².         

C. 1s²2s²2p⁴.  

D. 1s²2s²2p⁵3s¹

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Viết cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

- Anion X^2- có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶ => Cấu hình electron của nguyên tử X là 1s²2s²2p⁴

=> Đáp án: C

Nhận biết 4.5

Ion O^2- không có cùng số electron với nguyên tử hoặc ion nào sau đây

A. Ne.             

B. F^-.                          

C. Cl^-.             

D. Mg²⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố O có Z = 8

=> Nguyên tử O^2- có 8 + 2 = 10 electron

- Nguyên tử của nguyên tố Ne có Z = 10

=> Nguyên tử Ne có 10 electron

- Nguyên tử của nguyên tố F có Z = 9

=> Nguyên tử F^- có 9 + 1 = 10 electron

- Nguyên tử của nguyên tố Cl có Z = 17

=> Nguyên tử Cl^- có 17 + 1 = 18 electron

- Nguyên tử của nguyên tố Mg có Z = 12

=> Nguyên tử Mg²⁺ có 12 - 2 = 10 electron

=> Đáp án: C

Nhận biết 4.6

Anion X^2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶. Tổng số electron ở lớp vỏ của X^2- là

A. 18.             

B. 16.             

C. 9.                           

D. 20.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Khi có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

+ TH1: các lớp trước đó đã được lấp đầy electron

+ TH2: trước lớp ngoài cùng vẫn có lớp chưa được lấp đầy electron (do có phân lớp d hoặc phân lớp f). Áp dụng với nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng từ 4s trở lên

Lời giải chi tiết:

- Anion X^2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶

- Lớp thứ nhất có 1 phân lớp s => Lớp thứ nhất có tối đa: 1.2 = 2 electron

- Lớp thứ hai có 2 phân lớp s, p => Lớp thứ hai có tối đa: 1.2 + 3.2 = 8 electron

=> Anion X^2- có tổng cộng: 2 + 8 + 8 = 18 electron

=> Đáp án: A

Thông hiểu 4.7

Nguyên tử của nguyên tố M có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁴. Số electron độc thân của M là

A. 3.                           

B. 2.                           

C. 1.                           

D. 0.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Nguyên lí Pauli: Mỗi orbital chỉ chứa tối đa 2 electron và có chiều tự quay ngược nhau

- Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp bão hòa, các electron sẽ phân bố vào các orbital sao cho số electron độc thân là tối đa

Lời giải chi tiết:

Thông hiểu 4.8

Nguyên tố Q có số hiệu nguyên tử bằng 14. Electron cuối cùng của nguyên tử nguyên tố Q điển vào lớp, phân lớp nào sau đây?

A. K, s.                       

B. L, p.                       

C. M, p.                      

D. N, d.

Phương pháp giải:

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Cách gọi tên và đánh số các lớp

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố Q có Z = 14

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p²

=> Cấu hình electron của nguyên tử Q là 1s²2s²2p⁶3s²3p²

=> Đáp án: C

Thông hiểu 4.9

Nguyên tử của nguyên tố Y có 14 electron ở lớp thứ ba. Thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng của năng lượng là 1s2s2p3s3p4s3d… Cấu hình electron của nguyên tử Y là

A. 1s²2s²2p⁶3s²4s²3p⁶.                                                     

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸.                                   

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶.

Phương pháp giải:

- Khi có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

+ TH1: các lớp trước đó đã được lấp đầy electron

+ TH2: trước lớp ngoài cùng vẫn có lớp chưa được lấp đầy electron (do có phân lớp d hoặc phân lớp f). Áp dụng với nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng từ 4s trở lên

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố Y có 14 electron ở lớp thứ ba => Các lớp thứ nhất, lớp thứ hai và phân lớp 4s đã điền tối đa số electron

=> Phân mức năng lượng electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

=> Cấu hình electron của nguyên tử Q là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

=> Đáp án: B

Thông hiểu 4.10

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron đã xây dựng đến phân lớp 3d². Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là

A. 18.             

B. 20.             

C. 22.                         

D. 24.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Khi có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

+ TH1: các lớp trước đó đã được lấp đầy electron

+ TH2: trước lớp ngoài cùng vẫn có lớp chưa được lấp đầy electron (do có phân lớp d hoặc phân lớp f). Áp dụng với nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng từ 4s trở lên

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron đã xây dựng đến phân lớp 3d² => Các lớp thứ nhất, lớp thứ hai và phân lớp 4s đã điền tối đa số electron

=> Phân mức năng lượng electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d²

=> Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là 2 + 8 + 10 + 2 = 22

=> Đáp án: C

Thông hiểu 4.11

Ion nào sau đây không có cấu hình electron của khí hiếm?

A. Na⁺.                       

B. Al³⁺                        

C. Cl^-.             

D. Fe²⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Viết cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố Na có Z = 11

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s¹

=> Cấu hình electron của nguyên tử Na là 1s²2s²2p⁶3s¹

=> Cấu hình electron của nguyên tử Na⁺ là 1s²2s²2p⁶

- Nguyên tử của nguyên tố Al có Z = 13

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

=> Cấu hình electron của nguyên tử Al là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

=> Cấu hình electron của nguyên tử Al³⁺ là 1s²2s²2p⁶

- Nguyên tử của nguyên tố Cl có Z = 17

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

=> Cấu hình electron của nguyên tử Cl là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

=> Cấu hình electron của nguyên tử Cl^- là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

- Nguyên tử của nguyên tố Fe có Z = 26

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

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

=> Cấu hình electron của nguyên tử Fe²⁺ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

=> Đáp án: D

Thông hiểu 4.12

Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p¹. Nguyên tử của nguyên tố Y có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p³. Số proton của X và Y lần lượt là

A. 13 và 15.   

B. 12 và 14.                

C. 13 và 14.                

D. 12 và 15.

Phương pháp giải:

- Khi có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

+ TH1: các lớp trước đó đã được lấp đầy electron

+ TH2: trước lớp ngoài cùng vẫn có lớp chưa được lấp đầy electron (do có phân lớp d hoặc phân lớp f). Áp dụng với nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng từ 4s trở lên

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p¹ " Các lớp thứ nhất, lớp thứ hai đã điền tối đa số electron

=> Phân mức năng lượng electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

=> Tổng số proton của nguyên tử nguyên tố X là 2 + 8 + 3 = 13

- Nguyên tử của nguyên tố Y có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p³ " Các lớp thứ nhất, lớp thứ hai đã điền tối đa số electron

=> Phân mức năng lượng electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p³

=> Tổng số proton của nguyên tử nguyên tố Y là 2 + 8 + 5 = 15

=> Đáp án: A

Thông hiểu 4.13

Cho các nguyên tố có điện tích hạt nhân như sau: Z = 7, Z = 14 và Z = 21. Biểu diễn cấu hình electron của nguyên tử theo ô orbital. Tại sao lại phân bố như vậy?

Phương pháp giải:

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Viết cấu hình electron theo ô lượng tử:

+ Nguyên lí Pauli: Mỗi orbital chỉ chứa tối đa 2 electron và có chiều tự quay ngược nhau

+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp bão hòa, các electron sẽ phân bố vào các orbital sao cho số electron độc thân là tối đa

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử có Z = 7

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p³

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p³

=> Cấu hình electron theo ô lượng tử

Thông hiểu 4.14

Cho các nguyên tố có điện tích hạt nhân như sau Z = 9; Z = 16, Z = 18, Z = 20 và Z = 29 Các nguyên tố trên là kim loại, phi kim hay khi hiếm? 

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Dự đoán tính kim loại/ phi kim của nguyên tử

+ Đối với các nguyên tố nhóm A (bao gồm các nguyên tố s và p)

+ Đối với các nguyên tố nhóm B (bao gồm các nguyên tố d và f): các nguyên tố nhóm B đều là kim loại và được gọi là các kim loại chuyển tiếp

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử có Z = 9

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁵

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁵

=> Nguyên tử có Z = 9 có 7 electron lớp ngoài cùng nên là nguyên tố phi kim

- Nguyên tử có Z = 16

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

=> Nguyên tử có Z = 16 có 6 electron lớp ngoài cùng nên là nguyên tố phi kim

- Nguyên tử có Z = 18

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

=> Nguyên tử có Z = 18 có 8 electron lớp ngoài cùng nên là nguyên tố khí hiếm

- Nguyên tử có Z = 20

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

=> Nguyên tử có Z = 20 có 2 electron lớp ngoài cùng nên là nguyên tố kim loại

- Nguyên tử có Z = 29

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d¹⁰

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

=> Nguyên tử có Z = 29 thuộc nhóm B nên là nguyên tố kim loại

Vận dụng 4.15

Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 13. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. 1s²2s²2p³.  

B. 1s²2s²2p².  

C. 1s²2s²2p¹.  

D. 1s²2s².

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Điều kiện bền của nguyên tử: số p ≤ số n ≤ 1,5.số p (áp dụng với các nguyên tố có p < 82)

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, e, n

- Có tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 13 => 2p + n = 13 (do p = e)

- Có số p ≤ số n ≤ 1,5.số p => p ≤ 13 - 2p ≤ 1,5p => $\frac{13}{3,5}$ ≤ p ≤ $\frac{13}{3}$

=> p = e = 4

- Nguyên tử X có Z = 4

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²

=> Đáp án: D

Vận dụng 4.16

Cho nguyên tử R có tổng số hạt cơ bản là 46, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14. Cấu hình electron nguyên tử của R là

A. (Ne)3s²3p³.            

B. (Ne)3s²3p⁵.            

C. (Ar)3d¹4s².

D. (Ar)4s².

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Trong nguyên tử trung hòa về điện có p = e

- Số hạt không mang điện = n

- Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm

* Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử R lần lượt là p, e, n

- Nguyên tử R có tổng số hạt cơ bản là 46 => 2p + n = 46 (1) (do p = e)

- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 => 2p - n = 14 (2) (do p = e)

=> Từ (1), (2) giải hệ hai phương trình hai ẩn ta có p = e = 15, n = 16

- Nguyên tử R có Z = 15

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

=> Cấu hình electron của nguyên tử là: 1s²2s²2p⁶3s²3p³ hay (Ne)3s²3p³

=> Đáp án: A

Vận dụng 4.17

Nguyên tố X được sử dụng rộng rãi trong đời sống: đúc tiền, làm đồ trang sức, làm răng giả,... Muối iodide của X được sử dụng nhằm tụ mây tạo ra mưa nhân tạo. Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử nguyên tố X là 155, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33 hạt. Xác định nguyên tố X. 

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Trong nguyên tử trung hòa về điện có p = e

- Số hạt không mang điện = n

- Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, e, n

- Nguyên tử X có tổng số hạt cơ bản là 155 => 2p + n = 155 (1) (do p = e)

- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33 => 2p - n = 33 (2) (do p = e)

=> Từ (1), (2) giải hệ hai phương trình hai ẩn ta có p = e = 47, n = 61

=> A = 47 + 61 = 108 ð X là silver (Ag)

Vận dụng 4.18

Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 82. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22.

a) Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X.

b) Xác định số lượng các hạt cơ bản trong ion X²⁺ và viết cấu hình electron của ion đó.

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa các hạt proton (p), neutron (n) và electron (e) trong nguyên tử:

- Tổng số hạt trong nguyên tử = p + n + e

- Trong nguyên tử trung hòa về điện có p = e

- Số hạt không mang điện = n

- Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm

* Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Viết cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

a) - Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, e, n

- Nguyên tử X có tổng số hạt cơ bản là 82 => 2p + n = 82 (1) (do p = e)

- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 => 2p - n = 22 (2) (do p = e)

=> Từ (1), (2) giải hệ hai phương trình hai ẩn ta có p = e = 26, n = 30

=> A = 26 + 30 = 56 => X là iron (Fe)

b) - Nguyên tử của nguyên tố Fe có Z = 26

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

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

=> Cấu hình electron của nguyên tử Fe²⁺ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

=> Số lượng các hạt cơ bản trong Fe²⁺ là: 26 proton, 30 neutron và 26 - 2 = 24 electron

Vận dụng 4.19

Trong tự nhiên, hợp chất X tồn tại ở dạng quặng có công thức ABY₂. X được khai thác và sử dụng nhiều trong luyện kim hoặc sản xuất acid. Trong phân tử X, nguyên tử của hai nguyên tố A và B đều có phân lớp ngoài cùng là 4s, các ion A²⁺, B²⁺ có số electron lớp ngoài cùng lần lượt là 17 và 14. Tổng số proton trong X là 87.

a) Viết cấu hình electron nguyên tử của A và B.

b) Xác định X.

Phương pháp giải:

Dựa vào

Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

- Viết cấu hình electron của ion nguyên tử:

+ Nếu ion mang điện tích dương => bớt đi bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

+ Nếu ion mang điện tích âm => thêm vào bấy nhiêu electron ở phân lớp ngoài cùng

Lời giải chi tiết:

a) - Nguyên tử của hai nguyên tố A và B đều có phân lớp ngoài cùng là 4s, các ion A²⁺, B²⁺ có số electron lớp ngoài cùng lần lượt là 17 và 14.

* Xét nguyên tố A:

- Trường hợp 1: Nguyên tử của nguyên tố A có phân lớp 4s¹

=> Nguyên tử của nguyên tố A có 17 + 2 - 1 = 18 electron ở lớp 3

=> Cấu hình electron của nguyên tử A là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

=> Nguyên tử của nguyên tố A có tổng cộng: 2 + 8 + 18 + 1 = 29 electron

=> A là nguyên tố copper (Cu)

- Trường hợp 2: Nguyên tử của nguyên tố A có phân lớp 4s²

=> Nguyên tử của nguyên tố A có 17 + 2 - 2 = 17 electron ở lớp 3

=> Cấu hình electron của nguyên tử A là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹4s² (không bền vững)

* Xét nguyên tố B:

- Trường hợp 1: Nguyên tử của nguyên tố B có phân lớp 4s¹

=> Nguyên tử của nguyên tố B có 14 + 2 - 1 = 15 electron ở lớp 3

=> Cấu hình electron của nguyên tử B là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s² (không bền vững)

- Trường hợp 2: Nguyên tử của nguyên tố B có phân lớp 4s²

=> Nguyên tử của nguyên tố B có 14 + 2 - 2 = 14 electron ở lớp 3

=> Cấu hình electron của nguyên tử B là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

=> Nguyên tử của nguyên tố B có tổng cộng: 2 + 8 + 15 + 1 = 26 electron

=> B là nguyên tố iron (Fe)

b) - Tổng số proton trong X là 87 => Số proton trong Y = $\frac{87-26-29}{2}=16$

=> Y là nguyên tố sulfur (S)

=> Quặng X có công thức là CuFeS₂