Bài tập về lớp và phân lớp electron

Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân và sắp xếp thành từng lớp, mỗi lớp có mỗi electron nhất định. Vậy lớp electron là gì? Phân lớp electron như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Bài tập về lớp và phân lớp electron tổng hợp toàn bộ kiến thức về các electron, phân lớp electron, cách đọc số electron kèm theo ví dụ minh họa và các dạng bài tập tự luận, trắc nghiệm. Đây là tài liệu cực kì hữu ích các em nên tham khảo để tích lũy kinh nghiệm, học hỏi cách viết, từ đó kết hợp với kiến thức của bản thân để giải nhanh các bài tập Hóa học. Bên cạnh đó các bạn xem thêm bài tập về cấu hình electron.

A. Lý thuyết và Phương pháp giải

– Cần nắm vững các kiến thức về lớp và phân lớp:

1. Lớp electron:

+ Các electron trên cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau.

+ Mỗi lớp electron phân chia thành nhiều phân lớp.

+ Các electron trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau. Số phân lớp trong một lớp = số thứ tự của lớp đó.

2. Phân lớp electron:

– Mỗi lớp e phân chia thành các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường: s, p, d, f…

– Các e trên cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

– Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.Lớp thứ n có n phân lớp e. Tuy nhiên, trên thực tế, với các nguyên tố đã biết, chỉ có số e điền vào 4 phân lớp: s, p, d và f.

Lớp	n	Phân lớp
K	1	1 phân lớp: 1s
L	2	2 phân lớp: 2s, 2p
M	3	3 phân lớp: 3s, 3p, 3d
N	4	4 phân lớp: 4s, 4p, 4d, 4f
O	5	5s, 5p, 5d, 5f
P	6	6s, 6p, 6d, 6f
Q	7	7s, 7p, 7d, 7f

– Các e ở phân lớp s được gọi là các electron s, các e ở phân lớp p được gọi là các electron p….

*Cách đọc số electron tối đa của lớp 1 đến lớp 7 (K, L, M, N, O, P, Q)

Số electron tối đa của 7 lớp = 2+8+18+32.4 = 156 (Photo: Trong Toan on W3chem)1.3.1. Bé tập đọc

Bạn hãy đọc dọc từ trên xuống dưới như dưới đây:

• Lớp thứ 1 (kí hiệu K), có 1 phân lớp (kí hiệu 1s), có 1 Orbital, chứa tối đa 2 electron.
• Lớp thứ 2 (kí hiệu L), có 2 phân lớp (kí hiệu 2s-2p), có 4 Orbital, chứa tối đa 8 electron.
• Lớp thứ 3 (kí hiệu M), có 3 phân lớp (kí hiệu 3s-3p-3d), có 9 Orbital, chứa tối đa 18 electron.
• Lớp thứ 4 (kí hiệu N), có 4 phân lớp (kí hiệu 4s-4p-4d-4f), có 16 Orbital, chứa tối đa 32 electron.

Từ lớp 5, 6, 7 hao hao giống nhau, bạn hãy đọc tiếp:

• Lớp thứ 5 (kí hiệu O), có 4 phân lớp (kí hiệu 5s-5p-5d-5f), có 16 Orbital, chứa tối đa 32 electron.
• Lớp thứ 6 (kí hiệu P), có 4 phân lớp (kí hiệu 6s-6p-6d-6f), có 16 Orbital, chứa tối đa 32 electron.
• Lớp thứ 7 (kí hiệu Q), có 4 phân lớp (kí hiệu 7s-7p-7d-7f), có 16 Orbital, chứa tối đa 32 electron.

*Công thức chỉ đúng từ lớp 1 – lớp 4

Lớp thứ n (n = 1, 2, 3, 4) có

• n phân lớp electron.
• n² Orbital
• tối đa 2n² electron

3. Obitan nguyên tử. Số obitan nguyên tử trong một phân lớp và 1 lớp electron:

– Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹ đạo xác định nào. Có thể hình dung sự chuyển động của các electron như một đám mây điện tích âm. Vùng không gian bao quanh hạt nhân nguyên tử chứa hầu như toàn bộ điện tích của đám mây được gọi là obitan nguyên tử. Obitan nguyên tử ( automic orbital: AO ) là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà tại đó xác suất có mặt ( tìm thấy) electron là lớn nhất, khoảng 90%.

Số obitan nguyên tử trong các phân lớp s, p, d, f lần lượt là 1, 3, 5, 7

– Số obitan trong lớp e thứ n là n² obitan.

– Các obitan s có dạng hình cầu, các obitan p có dạng hình số 8 nổi và được định hướng khác nhau trong không gian. Các obitan d, f có hình dạng phức tạp hơn.

4. Cách viết cấu hình electron của nguyên tử

• Xác định số e của nguyên tử
• Viết sự phân bố e theo mức năng lượng
• Viết cấu hình e: sự phân bố e theo mức năng lượng tang dần của lớp và trong mỗi lớp theo thứ tự s,p,d,f

VD: Viết cấu hình e và sự phân bố e trên AO của Fe (Z=26)

• Lưu ý cấu hình đặc biệt ( hiện tượng bão hòa và bán bão hòa sớm )

(n-1)d⁴ns² → (n-1)d⁵ns¹

(n-1)d⁹ns² → (n-1)d¹⁰ns¹

5. Đặc điểm của electron lớp ngoài cùng

• Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp e ngoài cùng có nhiều nhất là 8
• Các nguyên tử có 8 e lớp ngoài cùng là nguyên tử của các nguyên tố khí hiếm (trừ He có 2 e). Đó là cấu hình rất bền nên các nguyên tử khí hiếm hầu như không tham gia vào phản ứng hóa học và tồn tại dưới dạng phân tử só 1 nguyên tử.
• Các nguyên tử có 1,2,3 e lớp ngoài cùng dễ nhường e là nguyên tử các nguyên tố kim loại
• Các nguyên tử có 5,6,7 e lớp ngoài cùng dễ nhận e là nguyên tử các nguyên tố phi kim
• Các nguyên tử có 4 e lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Hãy cho biết tên của các lớp electron ứng với các giá trị của n = 1, 2, 3, 4 và cho biết các lớp đó lần lượt có bao nhiêu phân tử lớp electron.

Hướng dẫn:

Ta có:

n: 1 2 3 4

Tên lớp: K L M N

Lớp K có 1 phân lớp 1s

Lớp L có 2 phân lớp 2s, 2p

Lớp M có 3 phân lớp 3s, 3p, 3d

Lớp N có 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f

Ví dụ 2. Hãy cho biết số phân lớp, số obitan có trong lớp N và M.

Hướng dẫn:

– Lớp N có:

+ 4 phân lớp 4s, 4p, 4d, 4f

+ 16 obitan: 1 obitan 4s, 3 obitan 4p, 5 obitan 4d, 7 obitan 4f

– Lớp M có:

+ 3 phân lớp: 3s, 3p, 3d

+ 9 obitan: 1 obitan 3s, 3 obitan 3p, 5 obitan 3d

C. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Lớp electron thứ 3 có bao nhiêu phân lớp:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Đáp án: C

Lớp thứ 3 có 3 phân lớp 3s, 3p, 3d

Câu 2. Chọn câu phát biểu đúng:

A. Số phân lớp electron có trong lớp N là 4

B. Số phân lớp electron có trong lớp M là 4

C. Số obitan có trong lớp N là 9

D. Số obitan có trong lớp M là 8

Đáp án: A

Lớp N là lớp thứ 4 nên có 4 phân lớp

Số obitan trong lớp N ( n = 4) là 42 = 16 obitan, gồm 1 obitan 4s, 3 obitan 4p, 5 obitan 4d và 7 obitan 4f.

Câu 3. Chọn phát biểu đúng khi nói về các obitan trong một phân lớp e

A. Có cùng sự định hướng không gian

B. Có cùng mức năng lượng.

C. Khác nhau về mức năng lượng.

D. Có hình dạng không phụ thuộc vào đặc điểm mỗi phân lớp.

Câu 4. Lớp M có bao nhiêu obitan?

A. 9

B. 6

C. 12

D. 16

Câu 5. Lớp e thứ 4 có tên là gì

Xem thêm:  Hóa học 10 Bài 12: Liên kết hydrogen và tương tác Van Der Waals

A. K

B. L

C. M

D. N

Câu 6. Lớp L có bao nhiêu obitan?

A. 2

B.3

C. 4

D. 6

Đáp án: C

Lớp L có 2 phân lớp 2s, 2p nên có 4obitan (22= 4) gồm: 1 obitan phân lớp 2s và 3 obitan phân lớp 2p.

Câu 7. Chọn phát biểu đúng:

A. Lớp K là lớp xa hạt nhân nhất

B. Các electron trong cùng một lớp có mức năng lượng bằng nhau

C. Các electron trên cùng phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.

D. Lớp N có 4 obitan

Đáp án: C

A. Lớp K là lớp gần hạt nhân nhất

B. Các electron trong cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau

D. Lớp N có 42= 16 obitan

Câu 8. Chọn phát biểu sai:

A. Lớp M có 9 phân lớp

B. Lớp L có 4 obitan

C. Phân lớp p có 3 obitan

D. Năng lượng của electron trên lớp K là thấp nhất.

Đáp án: A

Lớp M có 3 phân lớp và 32= 9 obitan.

Lưu ý: phân biệt cách tính số phân lớp và số obitan.

Câu 9: Cho các phát biểu:

(1). Trong nguyên tử, các e được sắp xếp thành từng lớp

(2). Các e trong cùng 1 lớp có năng lượng bằng nhau

(3). Năng lượng của các e trên lớp K là thấp nhất

(4). Các lớp được kí hiệu bằng các chữ cái viết hoa, các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ viết thường

(5). các e trên cùng một phân lớp có năng lượng gần bằng nhau.

(6). Phân lớp d có tương ứng 3 obitan nguyên tử

(7). Lớp N có 16 obitan.

Số phát biểu đúng là:

A. 3

B.4

C.5

D.6

Câu 10: Trong nguyên tử hidro, electron thường được tìm thấy:

A. Trong hạt nhân nguyên tử

B. bên ngoài hạt nhân nhưng ở gần hạt nhân vì electron bị hút bởi hạt proton.

C. bên ngoài hạt nhân và thường ở xa hạt nhân

D. trong vùng không gian xung quanh hạt nhân, vì electron có thể được tìm thấy ở bất kì chỗ nào trong nguyên tử.

Câu 11: Chọn phát biểu đúng khi nói về các obitan trong một phân lớp e

A. Có cùng sự định hướng không gian

B. có cùng mức năng lượng.

C. Khác nhau về mức năng lượng.

D. có hình dạng không phụ thuộc vào đặc điểm mỗi phân lớp.

Câu 12: Lớp electron thứ 3 có bao nhiêu phân lớp:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 13: Chọn câu phát biểu đúng:

A. Số phân lớp electron có trong lớp N là 4

B. Số phân lớp electron có trong lớp M là 4

C. Số obitan có trong lớp N là 9

D. Số obitan có trong lớp M là 8

Câu 14: Lớp e thứ 3 có tên là:

A. K

B. L

C. M

D. N