Bài 4: Ôn tập chương 1

1. Kiến thức trọng tâm

Chương 1 trang bị những kiến thức nền tảng về cấu tạo nguyên tử. Nguyên tử gồm hạt nhân (proton, neutron) và vỏ electron. Số hiệu nguyên tử $Z$ bằng số proton và bằng số electron trong nguyên tử trung hòa. Số khối $A = Z + N$, trong đó $N$ là số neutron.

Các đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố nhưng khác nhau về số neutron, do đó khác nhau về số khối. Nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố được tính từ nguyên tử khối và tỉ lệ phần trăm của các đồng vị: $\bar{A} = \frac{a_1 \cdot A_1 + a_2 \cdot A_2 + \dots + a_n \cdot A_n}{100}$.

Về cấu trúc vỏ electron, electron được sắp xếp thành các lớp ($K, L, M, N, \dots$) và các phân lớp ($s, p, d, f$). Lớp thứ $n$ chứa tối đa $2n^2$ electron; phân lớp $s, p, d, f$ chứa tối đa lần lượt $2, 6, 10, 14$ electron. Khi viết cấu hình electron, ta điền electron theo thứ tự mức năng lượng tăng dần.

Số electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của nguyên tố: $1, 2, 3$ electron lớp ngoài cùng thường là kim loại, $5, 6, 7$ electron thường là phi kim, $8$ electron (hoặc $2$ electron với heli) là cấu hình bền vững của khí hiếm.

2. Ví dụ minh họa

Nguyên tử $Y$ có tổng số hạt cơ bản là $40$, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là $12$. Viết cấu hình electron của $Y$ và cho biết $Y$ là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Lời giải: Gọi số proton là $Z$, số neutron là $N$. Ta có $2Z + N = 40$ và $2Z - N = 12$, suy ra $Z = 13$, $N = 14$. Cấu hình electron của $Y$: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^1$. $Y$ có $3$ electron lớp ngoài cùng nên là kim loại (đó là nhôm, $Al$).

3. Ghi nhớ

• $Z =$ số $p =$ số $e$; $A = Z + N$; kí hiệu $^{A}_{Z}X$.
• Đồng vị: cùng $Z$, khác $N$; nguyên tử khối trung bình tính theo tỉ lệ các đồng vị.
• Cấu hình electron: điền theo thứ tự mức năng lượng tăng dần; số electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học.