Giải bài tập Hóa 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử
§4. CẤU TẠO Vỏ NGUYÊN TỬ A. LÍ THUYẾT Sự CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ Mẫu hành tinh của Rơ-dơ-pho, Bo và Zom-mơ-phen Tỉieo mẫu liành tinh, nguyên tử gồm có hạt nhân ở giữa mang diện tích dương và các electron quay quanh hạt nhân thành nhiều lớp có dạng hình tròn hoặc bầu dục, theo những quỹ đạo nhất dịnh, giống như các hành tinh quay quanh mặt trời. Dựa vào mẫu hành tinh nguyên tử người ta giải tlúch được một số hiện tượng vật lí (như hiện tượng quang phổ) nhưng có nhiều hiện tượng vẫn không giải thích dược. Mô hình nguyên tử hiện đại : : : : Theo quan điểm hiện dại, electron chuyến động rắt nhanh xung quanh hạt nhân không theo một quỹ b dạo xác định nào, nó có thể có mặt ở khắp nơi trong không gian xung quanh hạt nhân, tạo nên ị : b một “đám mây” electron (hình bên). LỚP ELECTRON VÀ PHÂN LỚP ELECTRON Lớp electron Các electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao và sắp xếp thành từng lớp. Các electron ở gần nhân hơn liên kết bền chặt hơn với hạt nhân. Vì vậy, electron ở lớp trong có mức năng lượng thấp hơn so với ở các lớp ngoài. Các electron trên cùng một láp có mức năng lượng gần bằng nhau. Xếp theo thứ tự mức nàng lượng từ thâ'p đến cao, các lớp electron này được kí hiệu bằng các số nguyên theo thứ tự n = 1, 2, 3, 4,... với tên gọi: K, L, M, N,... n = 1 2 34 5 6 7 Tên lớp K L M N o p Q Phân lớp electron Mỗi lớp electron lại phân chia thành các phân lớp. Các electron trên cùng một phấn lớp có mức năng lượng bằng nhau. Các phân lớp được kí hiệu bằng những chữ cái thường s, p, d, f. Số phân lớp trong mỗi lớp bằng sô' thứ tự cua lớp đó. Lớp thứ nhâ't (lớp K, 11 = 1) có một phân lớp, đó là phân lớp ls; Lớp thứ hai (lớp L, n - 2) có hai phân lớp, đó là phân lớp 2s và phân lớp 2p; Lớp thứ ba (lớp M, n = 3) có ba phân lớp, đó là phân lớp 3s, 3p và 3d; v.v... Các electron ở phân lớp s dược gọi là các electron s, ở phân lớp p dược gọi là các electron p,,.. CÁC ELECTRON Tối ĐA TRONG MỘT PHÂN LỚP, MỘT LỚP Sô electron tối đa trong một phân lớp như sau: Phân lớp s chứa tôi đa 2 electron; Phân lớp p chứa tối đa 6 electron; Phân lớp d chứa tô'i đa 10 electron; Phân lớp f chứa tô'i đa 14 electron; Phân lóp electron đã có đu số electron tối đa gọi là phân lớp electron bão hòa. Từ đó suy ra sô electron tối đa trong một lớp: Lớp thứ nhất (lớp K, n = 1) có 1 phân lớp ls, chứa tôi đa 2 electron. Lớp thứ hai (lóp L, n = 2) có 2 phàn lóp 2s và 2p, chứa tối đa 8 electron. Lóp thứ ba (lóp M, n = 3) có 3 phân lóp 3s, 3p và 3d, chứa tối đa 18 electron. Vậy số electron tối đa CIÍCI lớp n là 2n~. Lớp electron có đu số electron tói đa gọi là lớp electron bảo hòa. B. BÀI TẬP Một nguyên tứ M có 75 electron vá 110 natron. Ki hiệu của nguyên tữ M là: '%M; B. ; c. 'l"M : D. . Chọn đáp án đúng. Giải Một nguyên tử M có 75 electron và 110 nơtron. Suy ra z = 75. số khối A = 75 + 110 = 185. Kí hiệu ^^M là đúng. Đáp án A Nguyên tứ nào trong các nguyên tứ sau. dây chứa đỏng thời 20 natron. 19 proton và 19 electron ? A. %CT; Chọn dap á-n đúng. B. c. %Ar: D. Giải Nguyên tử chứa 20 nơtron, 19 proton và 19 electron. Suy ra z = 19. Sô' khôi A = 10 + 20 = 39. Vậy nguyên tứ đó là 19K. Đáp án B Sô đơn vị diện tích hạt nhàn cứa nguyên tứ flo lù 9. Trong nguyên tử flo, sô electron ớ mức năng licọng cao nhất là: A. 2 B. 7 c. 9 D. 11 Chọn đáp án dũng. Giải Số đơn vị điện tích hạt nhân cùa nguyên tử flo là 9, suy ra flo có. 9 electron phân bô' vào các phân lớp như sau: ls22s22p\ Vậy flo có 7 electron ở mức năng lượng cao nhất. Đáp án B Các electron cửa nguyên tử nguyên tó X được phán bô trên 3 lớp. lớp thứ ba có 6 electron. Sô đơn vị điện tích hạt nhản cùa nguyên tứ nguyên tố X là: A. 6 B.8 c. 14 D. 16 Chọn đáp án đúng. Giải Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bô trên 3 lớp, lớp thứ ba có 6 electron, nghĩa là có sự phân bô' như sau: ls22s22ps3s23p'1 Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó là 16. Đáp án D a) Thế nào là lớp và phán lớp electron. Sự khác nhau giữa lóp và phân lớp electron? b) Tại sao lớp N chứa tối da 32 electron? Giải - Lớp electron bao gồm các electron có mức năng lượng gần bằng nhau. - Phân lớp electron bao gồm các electron có mức năng lượng bằng nhau. Ta có: sô' electron tô'i đa của lớp thứ n là: 2n2. Vậy lớp thứ tư (lớp N, n = 4) chứa tôi đa: 2.42 = 32 electron. Nguyên tử agon co ki hiệu là /gAr . Xác định sô proton, sô natron và số electron của nguyên tứ. Hãy xác định sự phân bô' electron trên các lớp electron. Giải Số proton, sô' nơtron và sô electron của nguyên tử: Từ kí hiệu Ig Ar suy ra sô' điện tích hạt nhân của agon là: z = 18 Vậy trong hạt nhân agon có 18 proton và 40 - 18 = 22 nơtron, lớp vỏ nguyên tử Ar có 18 electron. Sự phân bô' electron trên các phân lớp Ar (Z = 18): ls22s22p63s23p6.