Nội dung bài viết này giúp các em hiểu được cấu tạo vỏ nguyên tử ra sao? Lớp electron, phân lớp electron là thế nào? Mỗi lớp, mỗi phân lớp có tối đa bao nhiêu electron? Lớp electron nào có mức năng lượng thấp (nhỏ) nhất? Lớp electron nào có mức năng lượng cao nhất? Số electron tối đa trong lớp n là bao nhiêu?…
I. Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử
1. Quan niệm cũ (của theo E.Rutherford, N.Bohr, A.Sommerfeld)
– Electron chuyển động xung quanh hạt nhân nguyên tử theo những quỹ đạo hình bầu dục hay hình tròn giống như quỹ đạo của các hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời (Mẫu nguyên tử hành tinh).
2. Quan niệm hiện đại
– Các electron chuyển động rất nhanh quanh hạt nhân nguyên tử trên những quỹ đạo không xác định tạo nên vỏ nguyên tử.
II. Lớp electron và phân lớp electron
1. Lớp electron
– Gồm những electron có mức năng lượng gần bằng nhau.
– Các electron phân bố vào vỏ nguyên tử từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao (từ trong ra ngoài) trên 7 mức năng lượng ứng với 7 lớp electron:
Mức năng lượng n
1
2
3
4
5
6
7
Tên lớp
K
L
M
N
O
P
Q
⇒ Lớp electron có mức năng lượng cao nhất là lớp ngoài cùng Q
⇒ Lớp electron có mức năng lượng thấp (nhỏ) nhất là lớp trong cùng K
2. Phân lớp electron
– Các electron trên cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.
– Các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường s, p, d, f.
– Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.
⇒ Lớp thứ n có n phân lớp
Lớp K (n =1)
Lớp L (n =2)
Lớp M (n =3)
Lớp N (n =4)
Phân lớp
1s
2s, 2p
3s, 3p, 3d
4s, 4p, 4d, 4f
– Các electron ờ phân lớp s được gọi là các electron s, ở phân lớp p được gọi là các electron p,…
III. Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp
• Số electron tối đa trong một phân lớp như sau:
– Phân lớp s chứa tối đa 2 electron
– Phân lớp p chứa tối đa 6 electron
– Phân lớp d chứa tối đa 10 electron
– Phân lớp f chứa tối đa 14 electron
• Phân lớp electron bão hòa
– Phân lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là phân lớp electron bão hoà.
• Từ đó suy ra số electron tối đa trong một lớp:
Lớp electron
Phân bố electron trên mỗi phân các phân lớp
Số e tối đa của lớp
Lớp K (n =1)
1s2
2
Lớp L (n =2)
2s22p6
2+6=8
Lớp M (n =3)
3s23p63d10
2+6+10= 18
Lớp N (n = 4)
4s24p64d104f14
2+6+10+14 =32
⇒ Số electron tối đa của lớp thứ n là 2n2.
* Ví dụ: Xác định số lớp electron của các nguyên tử
– Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử Nitơ là 7; nên có 7 proton, 7 electron được phân bố như sau: 2e trên lớp K (n=1), 5e trên lớp L (n=2)
– Với nguyên tử Mg, hạt nhân có 12 proton, vỏ nguyên tử có 12e: 2e trên lớp K (n=1), 8e trên lớp L (n=2) và 2e trên lớp M (n=3). (như hình 1.7 ở trên).
