Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của Mn (mangan), manganese 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 Mn (mangan), manganese từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của Mn (mangan), manganese chương trình mới

I. Cấu hình electron của Mn (mangan), manganese chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử mangan (Z = 25)

- Mn có số hiệu nguyên tử là 25 ⇒ nguyên tử Mn có 25 electron.

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo đúng thứ tự lớp để thu được cấu hình electron của Mn là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s².

Viết gọn: [Ar]3d⁵4s².

2. Cấu hình electron của nguyên tử mangan (Z = 25) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử mangan (Z = 25) theo ô orbital là:

- Nguyên tử Mn có 5 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 Mn trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của Mn là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s² ta xác định được: 

+ Mn thuộc ô số 25 (do Z = 25)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

+ Nhóm VIIB (do có có tổng số electron ở phân lớp 3d và 4s là 7).

+ Là nguyên tố d (do Mn là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d⁵4s²).

- Tính chất nguyên tố:

+ Mn thuộc chu kì 4 nhóm VIIB nên Mn là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Các mức oxi hóa phổ biến của Mn trong hợp chất: +2, +3, +4, +6 và +7.

4. Bài tập

Câu 1: Cho ion M có tổng số hạt mang điện là 50. Vị trí của nguyên tố M trong bảng tuần hoàn là

A. nhóm IIA, chu kì 4.

B. nhóm IIB, chu kì 4.

C. nhóm VIIIB, chu kì 4.

D. nhóm VIIB, chu kì 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử trung hòa về điện ⇒ Số p = số e = 25

Cấu hình electron của M là [Ar] 3d⁵ 4s².

⇒ Nguyên tử M có 4 lớp electron ⇒ Thuộc chu kì 4

⇒ Nguyên tử M là nguyên tố d, có tổng số electron thuộc phân lớp 3d và 4s là 7 ⇒ Thuộc nhóm VIIB.

Câu 2. Cho nguyên tử Mn có Z = 25. Cấu hình electron của nguyên tử Mn là

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4d⁷

C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử Mn có Z = 25.

Điền 25 electron vào dãy Klechkovski theo quy tắc ta được dãy: 

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

Sắp xếp lại vị trí của phân lớp 4s² và 3d⁵ theo đúng số thứ tự lớp ta được cấu hình electron là: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²

II. Cấu hình electron của Mn (mangan) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử mangan (Z = 25)

- Mangan có số hiệu nguyên tử là 25 ⇒ nguyên tử Mn có 25 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử mangan là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d⁵ 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 3d⁵.

- 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 Mn trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Mn là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s² ta xác định được nguyên tử Mn có 25 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị là 7.

⇒ Vậy mangan ở ô thứ 25 (do Z = 25); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VIIB (do có 7 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ Mangan thuộc nhóm VIIB nên mangan là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Các mức oxi hóa phổ biến của mangan trong hợp chất: +2, +3, +4, +6 và +7.

3. Bài tập

Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s². Số electron trên lớp 3 là 13. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 3d⁶ 4s².

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s².

C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁷ 3d⁸ 4s².

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s².

Lời giải:

Đáp án D

Số electron trên lớp 3 là 13.

⇒ Cấu hình electron lớp thứ 3 là 3s² 3p⁶ 3d⁵

Mà nguyên tử X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s².

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s².

Câu 2: Cho ion X²⁺ có tổng số hạt mang điện là 48. Vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn là

A. nhóm IIA, chu kì 4.

B. nhóm IIB, chu kì 4.

C. nhóm VIIIB, chu kì 4.

D. nhóm VIIB, chu kì 4.

Lời giải:

Đáp án D

X ⟶ X²⁺ + 2e

Gọi số electron của nguyên tử X là e ⇒ số hạt proton bằng e.

Theo bài, ta có: (e – 2) + e = 48 ⇒ e = 25

Cấu hình electron của X là [Ar] 3d⁵ 4s².

⇒ Nguyên tử X có 4 lớp electron và số electron hóa trị là 7.

⇒ Nguyên tố X thuộc chu kì 4, nhóm VIIB.