Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của C (cacbon), carbon chương trình mới của ba bộ sách Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững cách viết Cấu hình electron của C (cacbon), carbon từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của C (cacbon), carbon chương trình mới

I. Cấu hình electron của C (cacbon), carbon chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử carbon (Z = 6)

- Carbon có số hiệu nguyên tử là 6 ⇒ nguyên tử C có 6 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử carbon là 1s²2s²2p².

Viết gọn: [He]2s²2p².

2. Cấu hình electron nguyên tử carbon (Z = 6) theo ô orbital.

- Cấu hình electron nguyên tử carbon (Z = 6) theo ô orbital là: 

- Trạng thái cơ bản nguyên tử C có 2 electron độc thân, thuộc AO 2p.

3. Mối liên hệ giữa cấu hình electron với vị trí trong bảng tuần hoàn và tính chất nguyên tố

-  Vị trí C trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của C là 1s²2s²2p² ta xác định được:

+ Carbon ở ô thứ 6 (do Z = 6)

+ Chu kì 2 (do có 2 lớp electron)

+ Nhóm IVA (do có 4 electron hóa trị, nguyên tố p).

+ Là nguyên tố p (do có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s²2p²).

- Tính chất nguyên tố:

+ C là phi kim.

+ Hóa trị cao nhất với oxygen = số thứ tự nhóm = IV

+ Công thức oxide cao nhất: CO₂ (là acidic oxide)

+ Công thức hydroxide tương ứng: H₂CO₃ (là acid yếu).

+ Hóa trị cao nhất trong hợp chất khí với hydrogen (hợp chất hydride) = 8 – 4 = 4

+ Công thức hợp chất khí với hydrogen: CH₄ (khí methane)

4. Bài tập

Câu 1. Nguyên tử nguyên tố X có tổng số proton, neutron, electron là 18. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn là

A. ô số 6, chu kì 2, nhóm IVA.

B. ô số 4, chu kì 2, nhóm IVA.

C. ô số 4, chu kì 4, nhóm IIA.

D. ô số 6, chu kì 4, nhóm IIA.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Ta có: p + e + n = 18 hay 2p + n = 18

⇒ p < 9 ⇒ X thuộc chu kì 2.

Đối với các đồng vị bền ta có:

p ≤ n ≤ 1,33p

Với p ≤ n = 18 – 2p ≤ 1,33p nên 5,4 ≤ p ≤ 6 ⇒ p = 6

X là C (carbon)

Cấu hình electron của C là: 1s²2s²2p²

Nguyên tố C có số thứ tự 6 nằm ở chu kì 2, nhóm IVA trong bảng tuần hoàn.

Câu 2: Nguyên tử nguyên tố X thuộc chu kì 2, nhóm IVA trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron nguyên tử X là

A. 1s²2s²2p³.

B. 1s²2s²2p⁵.

C. 1s²2s²2p².

D. 1s²2s²2p⁴.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

X thuộc chu kì 2 ⇒ Có 2 lớp electron

Nhóm IVA ⇒ 4 electron lớp ngoài cùng.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là 1s²2s²2p².

II. Cấu hình electron của C (cacbon) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử cacbon (Z = 6)

- Cacbon có số hiệu nguyên tử là 6 ⇒ nguyên tử C có 6 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử cacbon là 1s² 2s² 2p².

Viết gọn: [He]2s² 2p².

2. Mối quan hệ giữa cấu hình electron với vị trí trong bảng tuần hoàn và tính chất nguyên tố

-  Vị trí C trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của C: 1s² 2s² 2p² xác định được nguyên tử C có 6 electron, phân bố trên 2 lớp electron và số electron lớp ngoài cùng bằng 4.

⇒ Vậy cacbon ở ô thứ 6 (do Z = 6); chu kì 2 (do có 2 lớp electron), nhóm IVA (do có 4 electron hóa trị, nguyên tố p).

- Tính chất nguyên tố:

+ Cacbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng nên C là phi kim.

+ Công thức oxit cao nhất: CO₂ (là oxit axit)

+ Công thức axit tương ứng: H₂CO₃ (là axit yếu)

+ Công thức hợp chất khí với hiđro: CH₄ (khí metan)

3. Bài tập

Câu 1: Một nguyên tử thuộc chu kì 2, nhóm IVA thì cấu hình electron nguyên tử là

A. 1s² 2s² 2p³.

B. 1s² 2s² 2p⁵.

C. 1s² 2s² 2p².

D. 1s² 2s² 2p⁴.

Lời giải:

Đáp án C

Nguyên tử thuộc chu kì 2, nhóm IVA nên nguyên tử có 2 lớp electron và có 4 electron lớp ngoài cùng.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử là 1s² 2s² 2p².

Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng điền vào phân lớp 2p. Số electron phân lớp s gấp đôi số electron phân lớp p. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. 1s² 2s² 2p¹.

B. 1s² 2s² 2p².

C. 1s² 2s² 2p³.

D. 1s² 2s² 2p⁴.

Lời giải:

Đáp án B

Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng điền vào phân lớp 2p.

⇒ Cấu hình electron của X có dạng 1s² 2s² 2p^a.

Theo bài, ta có: 2 + 2 = 2a ⇒ a = 2

⇒ Cấu hình electron của X là 1s² 2s² 2p².