Giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Bài 4: Cấu trúc lớp vỏ electron của nguyên tử

Quan sát Hình 4.1 và 4.2, so sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa mô hình Rutherford – Bohr với mô hình hiện đại mô tả sự chuyển động của electron trong nguyên tử

Hình 4.1. Mô hình nguyên tử theo Rutherford - Bohr

Hình 4.2. Mô hình nguyên tử hiện đại

Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời ở trung tâm và các thiên thể quay quanh theo những quỹ đạo xác định. Hãy cho biết mô hình nguyên tử của nhà khoa học nào được gọi là mô hình hành tinh nguyên tử, tương tự như hệ Mặt Trời?

Quan sát Hình 4.3, phân biệt khái niệm đám mây electron và khái niệm orbital nguyên tử

Hình 4.3. Đám mây electron của nguyên tử hydrogen

Cho biết khái niệm orbital nguyên tử xuất phát từ mô hình nguyên tử của Rutherford – Bohr hay mô hình nguyên tử hiện đại

Quan sát Hình 4.4, hãy cho biết điểm giống và khác nhau giữa các orbital p (p_x, p_y, p_z)

Hình 4.4. Hình dạng của các orbital s và p

Quan sát Hình 4.5, nhận xét cách gọi tên các lớp electron bằng các chữ cái tương ứng với các lớp từ 1 đến 7

Hình 4.5. Minh hoạ các lớp electron ở vỏ nguyên tử

Từ Hình 4.5, cho biết lực hút của hạt nhân với electron ở lớp nào là lớn nhất và lớp nào là nhỏ nhất

Hình 4.5. Minh hoạ các lớp electron ở vỏ nguyên tử

Quan sát Hình 4.6, nhận xét về số lượng phân lớp trong các các lớp từ 1 đến 4

Hình 4.6. Kí hiệu một số lớp và phân lớp electron trong nguyên tử

Quan sát Hình 4.7, nhận xét chiều tăng năng lượng của các electron trên các AO ở trạng thái cơ bản (trạng thái có năng lượng thấp nhất)

Hình 4.7. Mối quan hệ về mức năng lượng của các orbital trong nhưng phân lớp khác nhau

Quan sát Hình 4.8, cho biết cách biểu diễn 2 electron trong một orbital dựa trên cơ sở nào

a)                                            b)

Hình 4.8. (a) Chiếu chuyển động tự quay của electron quanh trục của nó;

(b) Cách biểu diễn hai electron trong một orbital

Quan sát Hình 4.9, hãy cho biết nguyên tử oxygen có bao nhiêu electron ghép đôi và bao nhiêu electron độc thân

a)                                                   b)

Từ Bảng 4.1, hãy chỉ ra mối quan hệ giữa số thứ tự lớp và số electron tối đa trong mỗi lớp

Bảng 4.1. Số AO và số electron tối đa của các lớp n = 1 đến n = 4

Nguyên tử nitrogen có 2 lớp electron trong đó có 2 phân lớp s và 1 phân lớp p. Các phân lớp s đều chứa số electron tối đa, còn phân lớp p chỉ chứa một nửa số electron tối đa. Nguyên tử nitrogen có bao nhiêu electron?

Quan sát Hình 4.10, hãy nhận xét số lượng electron độc thân ở mỗi trường hợp

Hình 4.10. Sự phân bố electron vào các AO trong phần lớp p

Hãy đề nghị cách phân bố electron vào các orbital để số electron độc thân là tối đa

Trong các trường hợp (a) và (b) dưới đây, trường hợp nào có sự phân bố electron vào các orbital tuân theo và không tuân theo quy tắc Hund

Cấu hình electron của một nguyên tử cho biết những thông tin gì?

Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố aluminium (Z = 13) và biểu diễn cấu hình electron của aluminium theo ô orbital. Từ đó, xác định số electron độc thân của nguyên tử này.

Quan sát Bảng 4.2, hãy cho biết dựa trên cơ sở nào để dự đoán phosphorus là nguyên tố phi kim

Lithium là một nguyên tố có nhiều công dụng, được sử dụng trong chế tạo máy bay và trong một số loại pin nhất định. Pin Lithium -lon (pin Li-lon) đang ngày càng phổ biến, nó cung cấp năng lượng cho cuộc sống của hàng triệu người mỗi ngày thông qua các thiết bị như máy tính xách tay, điện thoại di động, xe Hybrid, xe điện,… nhờ trọng lượng nhẹ, cung cấp năng lượng cao và khả năng sạc lại. Dựa vào cấu hình electron nguyên tử (Bảng 4.2), hãy dự đoán lithium là kim loại, phi kim hay khí hiếm?

Trong các cách biểu diễn electron và các orbital của phân lớp 2p ở trạng thái cơ bản, hãy chọn cách phân bố đúng:

Cho nguyên tố X có 2 lớp electron, lớp thứ 2 có 6 electron. Xác định số hiệu nguyên tử của X

Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của những nguyên tố nào dưới đây có electron độc thân?

a) Boron

b) Oxygen

c) Phosphorus

d) Chlorine

Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố: carbon (Z = 6), sodium (Z = 11) và oxygen (Z = 8). Cho biết số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố trên. Chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm

Theo mô hình nguyên tử Rutherford - Bohr, vị trí nào trong số các vị trí A, B, C, D trong hình sau mà electron không xuất hiện?

A. Vị trí A.                 

B. Vị trí B.                 

C. Vị trí C.                 

D. Vị trí D.

Lớp electron thứ 3 có bao nhiêu phân lớp?

A. 1.                           

B. 2.                           

C. 3.                           

D. 4.

Phát biểu nào sao đây 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 orbital có trong lớp N là 9.

D. Số orbital có trong lớp M là 8.

Phát biểu nào sau đây 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 orbital.

Phát biểu nào đúng khi nói về các orbital trong một phân lớp electron?

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.

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Lớp M có 9 phân lớp.                               

B. Lớp L có 4 orbital.

C. Phân lớp p có 3 orbital.                 

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

Cấu hình electron nào sau đây viết sai?

A. 1s²2s²2p⁵.                                      

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.           

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p⁵.                  

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²

Hợp kim cobalt được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận động cơ máy bay vì độ bền nhiệt độ cao là một yếu tố quan trọng. Nguyên tử cobalt có cấu hình electron ngoài cùng là 3d⁷4s². Số hiệu nguyên tử của cobalt là

A. 24.             

B. 25.             

C. 27.             

D. 29.

Nguyên tử Fe có kí hiệu \({}_{26}^{56}Fe\). Cho các phát biểu sau về Fe:

(1) Nguyên tử của nguyên tố Fe có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

(2) Nguyên tử của nguyên tố Fe có 30 neutron trong hạt nhân

(3) Fe là một phi kim.

(4) Fe là nguyên tố d.

Trong các phát biểu trên, phát biểu đúng là

A. (1), (2), (3) và (4).                         

B. (1), (2) và (4).

C. (2) và (4).                                      

D. (2), (3) và (4).

Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X có dạng 1s²2s²2p⁶3s²3p³. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. X ở ô số 15 trong bảng tuần hoàn.            

B. X là một phi kim.

C. Nguyên tử của nguyên tố X có 9 electron p.

D. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 phân lớp electron.

Cho biết các trường hợp sau đây đã vi phạm nội dung gì của nguyên lí Pauli hoặc quy tắc Hund

Viết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố: ₆C, ₈O, ₁₀Ne, ₁₁Na, ₁₃Al,₁₇Cl, ₂₉Cu. Hãy cho biết các nguyên tố này là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Viết cấu hình electron dưới dạng ô lượng tử của các nguyên tử ₁₂Mg và ₂₄Cr. Hãy cho biết các nguyên tố này là kim loại, phi kim hay khí hiếm. 

Nguyên tố X được sử dụng rộng rãi để chống đóng băng và khử băng như một chất bảo quản. Nguyên tố Y là nguyên tố thiết yếu cho các cơ thể sống, đồng thời nó được sử dụng nhiều trong việc sản xuất phân bón. Nguyên tử của nguyên tố X có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p. Nguyên tử của nguyên tố Y có một electron ở lớp ngoài cùng 4s. Nguyên tử X và Y có số electron hơn kém nhau là 3. Nguyên tử X, Y lần lượt là

A. khí hiếm và kim loại.                                

B. kim loại và khí hiếm.

C. kim loại và kim loại.                                 

D. phi kim và kim loại.

X được dùng làm chất bán dẫn trong kĩ thuật vô tuyến điện, chế tạo pin mặt trời. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp electron. Lớp ngoài cùng có 4 electron. Xác định số hiệu nguyên tử của X và tên nguyên tố X. Viết cấu hình electron của X.

X được dùng để làm vỏ phủ vệ tinh nhân tạo hay khí cầu nhằm tăng nhiệt độ nhờ có tính hấp thụ bức xạ điện từ mặt trời khá tốt. Y là một trong những thành phần để điều chế nước Javen tẩy trắng quần áo, vải sợi. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt electron trong các phân lớp p là 7. Số hạt mang điện của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8 hạt. Tìm các nguyên tố X và Y.

Một nguyên tố mà nguyên tử có 4 lớp electron, có phân lớp d, lớp ngoài cùng đã bão hòa electron. Hãy tính tổng số electron s và electron p của nguyên tố này.

A được dùng để chế tạo đèn có cường độ sáng cao. Nguyên tử A có electron ở phân lớp 3d chỉ bằng một nửa phân lớp 4s. Viết cấu hình electron của nguyên tử A và tên nguyên tố A.

Nguyên tố A có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Nguyên tố B có phân lớp cuối là 3p⁵. Viết cấu hình electron đầy đủ của A, B. Xác định tên A, B.