Bài 4 cấu HÌNH ELECTRON NGUYÊN tử

CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ
BÀI 4: CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Viết được cấu hình electron nguyên tử.
+ Nêu được đặc điểm của lớp electron ngoài cùng.
 Kĩ năng
+

Dựa vào đặc điểm electron lớp ngồi cùng dự đốn được tính chất của nguyên tố như tính kim
loại, phi kim, khí hiếm,...

Trang 1


I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Cấu hình electron ngun tử
Cách viết cấu hình electron nguyên tử:
Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử.
Bước 2: Xác định thứ tự mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s.
Bước 3: Điền số electron vào các phân lớp theo thứ tự mức năng lượng và đảm bảo phân lớp mức năng
lượng thấp tối đa electron rồi mới đến phân lớp mức năng lượng cao.
Bước 4: Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố các electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác
nhau (3d trước 4s).
Chú ý:
Cấu hình bão hòa electron (s2, p6, d10, f14) hoặc nửa bão hịa (s1, p3, d5, f7) thường là cấu hình electron bền.
3d44s2  3d54s1;

3d94s2  3d104s1

Ví dụ: Cấu hình electron của một số nguyên tử

K (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1
Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2
Fe (Z = 26): 1s22s22p63s23p63d64s2
Mn (Z = 25): 1s22s22p63s23p63d54s2
Cr (Z = 24): 1s22s22p63s23p63d54s1
Cu (Z = 29): 1s22s22p63s23p63d104s1
2. Mối liên hệ giữa lớp electron ngoài cùng với loại nguyên tố
ns1,

Cấu hình electron
lớp ngồi cùng
Số electron thuộc
lớp ngồi cùng
Loại ngun tố

ns2np3,

2

2

ns ,
2

ns np

2

1

ns np

2

4

2

5

ns np ,
ns np

1, 2 hoặc 3

4

5, 6 hoặc 7

Kim loại (trừ H, Có thể là kim loại Thường là phi kim
He, B)

ns2np6
(He: 1s2)
8 (2 ở He)
Khí hiếm

hay phi kim

Tính chất cơ bản của Tính kim loại

Có thể là tính kim Thường có tính phi Tương đối trơ về

ngun tố

loại hay tính phi kim

mặt hóa học

kim
Electron cuối cùng thuộc phân lớp s, p, d, f thì nguyên tố đó là nguyên tố s, p, d, f.
Xu hướng của các nguyên tử là tiến tới cấu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất (8e lớp ngồi cùng
hoặc 2e đối với He).
Sơ đồ phân bố mức năng lượng của các lớp và các phân lớp

Trang 2


II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Cấu hình electron
Kiểu hỏi 1: Viết cấu hình electron nguyên tử
Phương pháp giải
Thứ tự mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d.
Phân lớp s tối đa 2e, p tối đa 6e, d tối đa 10e
Điền electron theo thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao.
Lớp ngồi cùng là lớp có số thứ tự cao nhất, phân lớp ngoài cùng là phân lớp cuối cùng.
Ví dụ: Viết cấu hình electron của Ca (Z = 20), Mn (Z = 25), Cl (Z = 17) và xác định số electron lớp ngoài
cùng, phân lớp ngoài cùng của chúng.
Hướng dẫn giải
Ca (Z = 20): 1s22s22p63s23p64s2  Ca có 2e lớp ngồi cùng, 2e phân lớp ngồi cùng.

Mn (Z = 25): 1s22s22p63s23p63d54s2  Mn có 2e lớp ngoài cùng, 2e phân lớp ngoài cùng.
Cl (Z = 17): 1s22s22p63s23p5  Cl có 7e lớp ngồi cùng, 5e phân lớp ngồi cùng.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cấu hình electron nguyên tử của X là 1s22s22p63s23p3. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Lớp L có 8 electron.

B. Lớp M có 5 electron.

C. Lớp K có 2 electron.

D. Lớp ngồi cùng có 3 electron.
Hướng dẫn giải

X: 1s22s22p63s23p3
Lớp K là lớp thứ nhất  Lớp K (1s2) có 2 electron.
Lớp L là lớp thứ hai  Lớp L (2s22p6) có 8 electron.
Lớp M là lớp thứ ba  Lớp M (3s23p3) có 5 electron.
Lớp ngồi cùng (3s23p3) có 5 electron.
Trang 3


 Chọn D.
Lưu ý:
Lớp K(n= 1), L(n = 2), M(n = 3), N (n = 4),...
Ví dụ 2: Nguyên tử p (Z = 15) có số electron ở lớp ngồi cùng là
A. 7.

B. 4.

C. 8.

D. 5.

Hướng dẫn giải
Cấu hình electron nguyên tử của P là: 1s22s22p63s23p3
 Lớp ngoài cùng của nguyên tử P là: 3s23p3  số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử P là 5
 Chọn D.
Kiểu hỏi 2: Tính chất của ngun tố
Phương pháp giải
ns1,

Cấu hình electron
lớp ngoài cùng
Số electron thuộc
lớp ngoài cùng
Loại nguyên tố

ns2np3,

2

2

ns ,
2

ns np

2

1

ns np

2

4

2

5

ns np ,
ns np

1, 2 hoặc 3

4

5, 6 hoặc 7

Kim loại (trừ H, Có thể là phi kim Thường là phi kim
He, B)

ns2np6
(He: 1s2)
8 (2 ở He)
Khí hiếm

khi có số hiệu nhỏ

hay kim loại khi có
số hiệu lớn

Tính chất cơ bản của Tính kim loại

Có thể là tính kim Thường có tính phi Tương đối trơ về

ngun tố

loại hay tính phi kim

mặt hóa học

kim
Electron cuối cùng thuộc phân lớp s, p, d, f thì ngun tố đó là ngun tố s, p, d, f.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cấu hình electron nào sau đây là của kim loại?
A. 1s22s22p63s23p3.

B. 1s22s22p63s23p1.

C. 1s22s22p63s23p5.

D. 1s22s22p63s23p4.
Hướng dẫn giải

Kim loại thường có 1, 2 hay 3 electron lớp ngồi cùng  Cấu hình electron của kim loại là:
1s22s22p63s23p1 (3e lớp ngồi cùng)
Phi kim thường có 5, 6 hay 7 electron lớp ngoài cùng  cấu hình electron của phi kim là: 1s22s22p63s23p3
(5e lớp ngồi cùng), 1s22s22p63s23p5 (7e lớp ngoài cùng), 1s22s22p63s23p4 (6e lớp ngoài cùng).

 Chọn B.
Trang 4


Ví dụ 2: Các ngun tố X và M có cấu hình electron như sau: X (1s22s22p63s23p4); M
(1s22s22p63s23p63d54s1). Phát biểu nào sau đây đúng?
A. X và M đều là các nguyên tố kim loại.
B. X và M đều là các nguyên tố phi kim.
C. X là nguyên tố phi kim, M là nguyên tố kim loại.
D. X là nguyên tố kim loại, M là nguyên tố phi kim.
Hướng dẫn giải
X:1s22s22p63s23p4  X có 6 electron lớp ngồi cùng  X là nguyên tố phi kim.
M: 1s22s22p63s23p63d54s1  M có 1 electron lớp ngoài cùng  M là nguyên tố kim loại.
 Chọn C.
Ví dụ 3: Cho cấu hình electron ngun tử của các nguyên tố sau:
X: 1s22s22p63s2

Z: 1s22s22p63s23p63d54s2

Y: 1s22s22p63s23p5

R: 1s22s22p6

B. X, Z.

C. X, Z, R.

Các nguyên tố kim loại là:
A. X, Y, Z.

D. X, Y, R.

Hướng dẫn giải
X có 2 electron lớp ngoài cùng  X là nguyên tố kim loại.
Y có 7 electron lớp ngồi cùng  Y là ngun tố phi kim.
Z có 2 electron lớp ngồi cùng  Z là nguyên tố kim loại.
R có 8 electron lớp ngồi cùng  R là khí hiếm.
 Chọn B.
Ví dụ 4: Nguyên tố X có Z = 11. Nguyên tố X thuộc loại nguyên tố
A. s.

B. p.

C. d.

D. f.

Hướng dẫn giải
Nguyên tố X có Z = 11  Nguyên tử có 11 electron.
X (Z= 11): 1s22s22p63s1
Electron cuối cùng điền vào phân lớp 3s  X là nguyên tố s.
 Chọn A.
Ví dụ 5: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố
A. s.

B. p.

C. d.

D. f.

Hướng dẫn giải
Sự phân bố electron của nguyên tử Fe theo mức năng lượng là:
1s22s22p63s23p63d64s2
Nhận thấy: Phân lớp 3d chưa bão hòa  Fe là nguyên tố d.
 Chọn C.
Trang 5


Ví dụ 6: Ar (Z = 18) là nguyên tử của nguyên tố
A. kim loại.

B. phi kim.

C. khí hiếm.

D. á kim.

Hướng dẫn giải
Cấu hình electron của Ar (Z = 18) là: 1s22s22p63s23p6
Lớp ngoài cùng của Ar là 3s23p6  Ar có 8 electron lớp ngồi cùng  Ar là khí hiếm.
 Chọn C.
Kiểu hỏi 3: Cấu hình electron của ion
Phương pháp giải
Nguyên tử nhường, nhận electron để trở thành ion, ta có:

X  ne  X n
Y  me  Y m
Ví dụ: Viết cấu hình electron của Na+, O2-.
Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Na là
Na (Z = 11): 1s22s22p63s1
 Cấu hình electron của Na+:
Na+: 1s22s22p6
Cấu hình electron của O là
O (Z = 8): 1s22s22p4
Cấu hình electron của O2-:
O2-: 1s22s22p6
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cấu hình electron của Mg2+ là
A. 1s22s22p6.

B. 1s22s22p43s2.

C. 1s22s22p63s23p2.

D. 1s22s22p63s4.
Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Mg là: Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2
 Cấu hình electron của Mg2+ là: Mg2+: 1s22s22p6
 Chọn A.
Ví dụ 2: Cấu hình electron của N3- là
A. 1s22s2

B. 1s22s22p6.

C. 1s22s22p43s2.

D. 1s22s22p53s1.

Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của N là: N (Z = 7): 1s22s22p3
 Cấu hình electron của N3- là: N3-: 1s22s22p6
Trang 6


 Chọn B.
Ví dụ 3: cấu hình electron của Cr2+ là
A. 1s22s22p63s23p64s23d2.

B. 1s22s22p63s23p63d6.

C. 1s22s22p63s23p63d24s2.

D. 1s22s22p63s23p63d4.
Hướng dẫn giải

Cấu hình electron của Cr là

Cr  Z  24  :1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p 6 3d 5 4s1
Ar

Cấu hình electron của Cr2+ là

Cr 2 :1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3 p 6 3d 4
Ar

 Chọn D.
Ví dụ 4: Cấu hình electron nào sau đây sai?

A. Na+ (Z = 11): 1s22s22p63s2.

B. Na (Z = 11): 1s22s22p63s1.

C. F (Z = 9): 1s22s22p5.

D. F- (Z = 9): 1s22s22p6.
Hướng dẫn giải

Ta có: Na (Z = 11): 1s22s22p63s1  Na+ (Z = 11): 1s22s22p6
F (Z = 9): 1s22s22p5  F- (Z = 9): 1s22s22p6
 Chọn A.
Ví dụ 5: Anion X2- và cation Y2+ đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 3p6. X, Y lần lượt là
A. Ca và S.

B. Ar và S.

C. Ca và Ar.

D. S và Ca.

Hướng dẫn giải
Cấu hình electron của X2- là
X2- :1s22s22p63s23p6
 Cấu hình electron của X là 1s22s22p63s23p4  ZX = 16  X là S.
Cấu hình electron của Y2+ là
Y2+ :1s22s22p63s23p6
 Cấu hình electron của Y là 1s22s22p63s23p64s2  ZY = 20  Y là Ca.
 Chọn D.
Kiểu hỏi 4: Xác định nguyên tố dựa vào số electron trên các phân tử

Phương pháp giải
Số electron tối đa trên các phân lớp là s (2e), p ( 6e), d (10e), f (14e).
Điền electron theo thứ tự mức năng lượng sao cho đủ số electron trên các phân lớp theo yêu cầu của đề
bài.
Ví dụ: Xác định nguyên tố (s, p, d, f), số electron lớp ngoài cùng, số electron phân lớp ngoài cùng của Cl
(Z= 17).
Trang 7


Hướng dẫn giải
Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5.
Electron cuối cùng thuộc phân lớp 3p  Cl là nguyên tố p.
Lớp ngoài cùng 3s23p5  Cl có 7e lớp ngồi cùng.
Phân lớp ngồi cùng 3p5  Cl có 5e phân lớp ngồi cùng.
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Một ngun tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11. Nguyên tố X thuộc loại
A. nguyên tố f.

B. nguyên tố d.

C. nguyên tố s.

D. nguyên tố p
Hướng dẫn giải

X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11 cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p5
 Electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p.
Do đó, X là nguyên tố p.
 Chọn D.
Ví dụ 2: Ngun tử M có tổng số electron ở phân lớp p là 7 và số nơtron nhiều hơn số proton là 1 hạt. Số

khối của nguyên tử M là
A. 25.

B. 22.

C. 27.

D. 28.

Hướng dẫn giải
Nguyên tử M có tổng số electron ở phân lớp p là 7  cấu hình electron của M là: 1s22s22p63s23p1  M
có 13 proton.
Mặt khác: Số nơtron nhiều hơn số proton là 1 hạt  M có 14 nơtron.
 Số khối: A  Z  N  P  N  13  14  27
 Chọn C.
Ví dụ 3: Nguyên tử của ngun tố X có cấu hình electron phân lớp sát ngoài cùng và phân lớp ngoài cùng
là 3d24s2. Tổng số electron trong một nguyên tử của X là
A. 24.

B. 22.

C. 20.

D. 18.

Hướng dẫn giải
Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p63d24s2  Ngun tử X có 22 electron.
 Chọn B.
Ví dụ 4: 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. Các nguyên tố X và Y lần

lượt là
A. Fe và Cl.

B. Na và Cl.

C. Al và Cl.

D. Al và P.

Hướng dẫn giải
X có tổng số hạt electron trong các phân lớp P là 7  cấu hình electron của X là 1s22s22p63s23p1
Trang 8


Nhận thấy: ZX = 13  X là Al.
Mặt khác, số hạt mang điện của một nguyên tử Y nhiều hơn số hạt mang điện của một nguyên tử X là 8
hạt nên ta có:

2 ZY  2 Z X  8
 ZY  13  4
 ZY  17
Do đó Y là Cl.
 Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1
Bài tập cơ bản
Câu 1: Nguyên tử P (Z = 15) có số electron ở lớp ngồi cùng là
A. 7.

B. 4.

C. 8.

D. 5.

Câu 2: Cấu hình electron của nguyên tố S (Z = 16) là
A. 1s22s22p63s23p2.

B. 1s22s22p63s23p4.

C. 1s22s22p63s23p6.

D. 1s22s22p63s23p5.

Câu 3: Cho hai nguyên tố M và N có số hiệu nguyên tử lần lượt là 11 và 13. Cấu hình của M và N lần
lượt là
A. 1s22s22p7 và 1s22s22p63s2.

B. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s2.

C. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s23p1.

D. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s3.

Câu 4: Nguyên tố X có số hiệu nguyên tử là 14. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. X là nguyên tố s.

B. X có 2 electron lớp ngồi cùng.

C. X là ngun tố d.

D. X có 2 electron phân lớp ngồi cùng.

Câu 5: Cl (Z = 17) là nguyên tử của nguyên tố
A. kim loại.

B. phi kim.

C. khí hiếm.

D. á kim.

C. khí hiếm.

D. á kim.

Câu 6: Mn (Z = 25) là nguyên tử của nguyên tố
A. kim loại.

B. phi kim.

Câu 7: Cấu hình electron của ion Cu và Cr lần lượt là
2+

3+

A. [Ar]3d9 và [Ar]3d14s2.

B. [Ar]3d74s2 và [Ar]3d3.

C. [Ar]3d9 và [Ar]3d3.

D. [Ar]3d74s2 và [Ar]3d14s2.

Câu 8: Fe (Z = 26) thuộc nguyên tố
A. s.

B. p.

C. d.

D. f.

Bài tập nâng cao
Câu 9: Nguyên tử của ngun tố A có phân lớp ngồi cùng là 3p. Tổng electron ở các phân lớp p là 9.
Nguyên tố A là
A. S (Z = 16).

B. Si (Z = 12).

C. P (Z = 15).

D. Cl (Z = 17).

Câu 10: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6 và tổng số electron lớp ngoài cùng là
6.
B. lưu huỳnh (Z = 16).

A. flo (Z = 9).

C. clo (Z = 17).

D. oxi (Z = 8).

Câu 11: Cation X và anion Y đều có cấu hình electron ở phân lớp ngồi cùng là 2p6. Kí hiệu của các
nguyên tố X và Y lần lượt là (cho biết ZO = 8, ZF = 9, ZM =12, ZAl = 13)
3+

2-

Trang 9


A. Mg và F.

B. Al và O.

C. Mg và O.

D. Al và F.

Câu 12: Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 10. Nguyên tố X thuộc loại
A. nguyên tố s.

B. nguyên tố p.

C. nguyên tố d.

D. nguyên tố f.

Câu 13: Nguyên tố X khơng phải là khí hiếm, ngun tử có phân lớp electron ngoài cùng là 3p. Nguyên

tử của nguyên tố Y có phân lớp electron ngồi cùng là 3s. Tổng số electron ở hai phân lớp ngoài cùng của
X và Y là 7. Điện tích hạt nhân của X và Y là
A. X (18+) và Y (10+)

B. X (13+) và Y (15+)

C. X (12+) và Y (16+)

D. X (17+) và Y (12+)

Câu 14: Nguyên tử của nguyên tố X có electron ở mức năng lượng cao nhất là 3p. Nguyên tử của nguyên
tố Y cũng có electron ở mức năng lượng 3p và có một electron ở lớp ngồi cùng. Ngun tử X và Y có số
electron hơn kém nhau là 2. Nguyên tố X và Y lần lượt là
A. khí hiếm và kim loại.

B. kim loại và kim loại.

C. kim loại và khí hiếm.

D. phi kim và kim loại.
ĐÁP ÁN

1- D

2- B

3- C

4- D

11- B

12- B

13- D

14- D

5- B

6- A

7- C

8- C

9- C

10- B

Trang 10


Trang 11