01Kiến thức cần nhớ
1. Từ quỹ đạo đến orbital
- Mô hình Rutherford – Bohr: electron chuyển động trên các quỹ đạo tròn quanh hạt nhân. Dễ hình dung nhưng chỉ gần đúng.
- Mô hình hiện đại: electron chuyển động không theo quỹ đạo cố định mà tạo thành "đám mây electron"; chỗ nào đám mây dày hơn thì xác suất tìm thấy electron lớn hơn.
- Orbital nguyên tử (AO) là khu vực không gian xung quanh hạt nhân, trong đó xác suất tìm thấy electron là lớn nhất (thường lấy khoảng ). Mỗi orbital chứa tối đa electron, hai electron đó ngược chiều tự quay (spin).
Hai thuỳ dọc trục x (một thuỳ dương xanh, một thuỳ âm đỏ), nút ở hạt nhân.
Màu xanh: dấu +, màu đỏ: dấu − của hàm sóng (không phải điện tích). Chấm sáng: mỗi chấm là một lần “bắt gặp” electron; chỗ dày chấm là xác suất lớn.
Chọn orbital, kéo để xoay. Thử “Đám mây electron”: các chấm dày ở đâu thì electron hay ở đó. Chọn “cả ba” để thấy ba orbital p vuông góc nhau, rồi bật “Trục x, y, z”.
2. Hình dạng orbital
- Orbital s: hình cầu, tâm là hạt nhân. Orbital nhỏ nhất, lớn hơn.
- Orbital p: hình hai thuỳ (như số 8 nổi), hai thuỳ nằm hai phía hạt nhân; có ba orbital , , vuông góc nhau theo các trục toạ độ, cùng năng lượng và cùng kích thước.
- Orbital d, f có hình phức tạp hơn (xem Mở rộng).
3. Lớp và phân lớp electron
Các electron trong nguyên tử chia thành lớp theo mức năng lượng tăng dần, đánh số (tên K, L, M, N...). Mỗi lớp chia thành phân lớp kí hiệu theo năng lượng tăng dần.
Với bốn lớp đầu, số phân lớp của lớp bằng :
| Lớp | Tên | Các phân lớp |
|---|---|---|
| K | ||
| L | ||
| M | ||
| N |
4. Số orbital và số electron tối đa
| Phân lớp | ||||
|---|---|---|---|---|
| Số orbital | ||||
| Số electron tối đa |
Cộng theo các phân lớp của lớp (): số orbital , số electron tối đa .
| Lớp | ||||
|---|---|---|---|---|
| Số orbital | ||||
| Electron tối đa |
Chọn n từ 1 đến 4: đếm ô orbital của từng phân lớp thấy n² và 2n². Bấm một ô để xem hình của orbital đó.
02Tóm tắt
| Ý | Nội dung |
|---|---|
| Orbital | Vùng không gian xác suất tìm thấy electron lớn nhất; tối đa electron ngược spin |
| Hình dạng | s cầu; p hai thuỳ, ba hướng |
| Lớp | phân lớp (), orbital, tối đa electron |
| Phân lớp | orbital; electron |
03Mở rộng
Năm orbital d có hình bốn múi (bốn thuỳ xen kẽ dấu): bốn orbital , , , giống nhau về hình, chỉ khác hướng; orbital có hai thuỳ dọc trục và một vòng ở giữa. Dấu và của các thuỳ liên quan đến pha của hàm sóng, quan trọng khi hai orbital xen phủ tạo liên kết.