Cấu hình electron của nguyên tử

Viết cấu hình electron của chlorine ($Z = 17$), cho biết số electron lớp ngoài cùng và số electron độc thân.

Giải. $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$, viết gọn $[\text{Ne}]3s^2 3p^5$. Lớp ngoài cùng ($n = 3$): $2 + 5 = 7$ electron. Phân lớp $3p^5$ có $3$ ô: hai ô đầy, một ô một mũi tên, nên có $1$ electron độc thân.

Viết cấu hình và ô orbital của nitrogen ($Z = 7$).

Giải. $1s^2 2s^2 2p^3$. Ba electron của $2p$ vào ba ô khác nhau, cùng chiều: $\uparrow\ \uparrow\ \uparrow$, có $3$ electron độc thân.

Viết cấu hình electron của iron ($Z = 26$) và số electron độc thân.

Giải. $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6$, viết theo lớp: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2$, hay $[\text{Ar}]3d^6 4s^2$. Phân lớp $3d^6$ có $5$ ô: một ô đầy ($\uparrow\downarrow$) và bốn ô một mũi tên $\Rightarrow$ $4$ electron độc thân. Lớp ngoài cùng ($n = 4$): $2$ electron.

Nguyên tử X có cấu hình $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$. X là nguyên tố nào?

Giải. Tổng electron $2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13 = Z$: aluminium. Lớp ngoài cùng $3$ electron.

Nguyên tử Y có $3$ lớp electron và lớp ngoài cùng có $6$ electron. Tìm $Z$ và tên nguyên tố.

Giải. $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$: $Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16$, sulfur. Có $2$ electron độc thân ($3p^4$: $\uparrow\downarrow\ \uparrow\ \uparrow$).

Vì sao calcium ($Z = 20$) có cấu hình $[\text{Ar}]4s^2$ chứ không phải $[\text{Ar}]3d^2$?

Giải. Sau $3p^6$ ($18$ electron), $2$ electron còn lại vào $4s$ vì $4s$ có năng lượng thấp hơn $3d$. Lớp ngoài cùng ($n = 4$) có $2$ electron.