Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của Co (coban), cobalt theo chương trình sách 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 Co (coban), cobalt từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của Co (coban), cobalt chương trình mới

I. Cấu hình electron của Co (coban), cobalt chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử cobalt (Z = 27)

- Cobalt có kí hiệu hóa học là Co.

- Cobalt có số hiệu nguyên tử là 27 ⇒ nguyên tử cobalt có 27 electron.

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁷.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo đúng thứ tự lớp để thu được cấu hình electron của Co là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s².

Viết gọn: [Ar]3d⁷4s².

2. Cấu hình electron của nguyên tử cobalt (Z = 27) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử cobalt (Z = 27) theo ô orbital là:

- Nguyên tử Co có 3 electron độc thân thuộc AO 3d.

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

-   Vị trí Co trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của Co là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s² ta xác định được: 

+ Co thuộc ô số 27 (do Z = 27)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

+ Nhóm VIIIB (do có tổng số electron thuộc phân lớp 3d và 4s là 9).

+ Là nguyên tố d (do Co là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d⁷4s²).

- Tính chất nguyên tố:

+ Co thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB nên coban là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Các mức oxi hóa phổ biến của Co trong hợp chất: +2, +3.

4. Bài tập

Câu 1. 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 . Số hiệu nguyên tử của cobalt là

A. 24.

B. 25.

C. 27.

D. 29.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Cấu hình electron nguyên tử cobalt: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s².

Vậy cobalt có 27 electron, số hiệu nguyên tử là 27.

Câu 2. Nguyên tử X có số hiệu nguyên tử là 27. Ở trạng thái cơ bản, số electron độc thân trong nguyên tử X là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Cấu hình electron nguyên tử X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s².

- Cấu hình electron của nguyên tử X theo ô orbital là:

⇒ Nguyên tử X có 3 electron độc thân.

II. Cấu hình electron của Co (coban) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử coban (Z = 27)

- Coban có số hiệu nguyên tử là 27 ⇒ nguyên tử Co có 27 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử coban là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d⁷ 4s².

Chú ý:

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự PMNL các electron được phân bố như sau:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁷.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo từng lớp để thu được cấu hình electron như trên.

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

-  Vị trí Co trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Co là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s² ta xác định được nguyên tử Co có 27 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 9.

⇒ Vậy coban ở ô thứ 27 (do Z = 27); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VIIIB (do có 9 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ Coban thuộc nhóm VIIIB nên coban là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Các mức oxi hóa phổ biến của coban trong hợp chất: +2, +3.

3. Bài tập

Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s². Số electron phân lớp s nhiều hơn số electron phân lớp d là 1 electron. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. [Ar] 3d⁶ 4s².

B. [Ar] 3d⁷ 4s².

C. [Ar] 3d⁸ 4s².

D. [Ar] 3d⁵ 4s².

Lời giải:

Đáp án B

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s².

Nguyên tử X có các phân lớp s là 1s², 2s², 3s², 4s².

Số electron phân lớp s nhiều hơn số electron phân lớp d là 1 electron.

⇒ Số electron phân lớp d là 8 – 1 = 7

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là [Ar] 3d⁷ 4s².

Câu 2: Cho cation R²⁺ có cấu hình phân lớp ngoài cùng là 3d⁷. Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn hóa học?

A. chu kì 3, nhóm VIIB.

B. chu kì 3, nhóm VIIIB.

C. chu kì 4, nhóm VIIB.

D. chu kì 4, nhóm VIIIB.

Lời giải:

Đáp án D

R ⟶ R²⁺ + 2e

Cation R²⁺ có cấu hình phân lớp ngoài cùng là 3d⁷.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử R là [Ar]3d⁷4s².

⇒ Nguyên tử R có 4 lớp electron và có 9 electron hóa trị.

⇒ Nguyên tố R thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB.