Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron củaTi (titan), titanium 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 củaTi (titan), titanium từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron củaTi (titan), titanium chương trình mới

I. Cấu hình electron của Ti (titan), titanium chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử titanium (Z = 22)

- Nguyên tố titanium có kí hiệu hóa học là Ti.

- Ti có số hiệu nguyên tử là 22 ⇒ nguyên tử Ti có 22 electron.

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d².

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo đúng thứ tự lớp để thu được cấu hình electron của Ti như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

Viết gọn: [Ar]3d²4s²

2. Cấu hình electron của nguyên tử titanium (Z = 22) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử titanium (Z = 22) theo ô orbital là:

- Nguyên tử Ti có 2 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 Ti trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của Ti là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s² ta xác định được: 

+ Ti thuộc ô số 22 (do Z = 22)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

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

+ Là nguyên tố d (do Ti là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d²4s²).

- Tính chất nguyên tố:

+ Ti thuộc chu kì 4, nhóm IVB nên Ti là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Số oxi hóa lớn nhất của Ti là +4.

4. Bài tập

Câu 1. Cho nguyên tố X có số hiệu nguyên tử là 22. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn là

A. ô số 22, chu kì 4, nhóm IVA;

B. ô số 22, chu kì 2, nhóm IVB;

C. ô số 22, chu kì 2, nhóm IVA;

D. ô số 22, chu kì 4, nhóm IVB.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Z_X = 22 ⇒ Cấu hình electron nguyên tử của X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

Z_X = 22 ⇒ X ở ô số 22

X có 4 lớp electron ⇒ X ở chu kì 4

Cấu hình electron của phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng là 3d²4s² có tổng số e là 2 + 2 = 4 nên X ở nhóm IVB.

Vậy X ở ô số 22, chu kì 4, nhóm IVB.

Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron đã xây dựng đến phân lớp 3d². Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là

A. 18

B. 20

C. 22

D. 24

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Electron được điền vào các lớp và phân lớp theo mức năng lượng như sau:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d²

Sắp xếp lại: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

⇒ Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là 22

II. Cấu hình electron của Ti (titan) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử titan (Z = 22)

- Titan có số hiệu nguyên tử là 22 ⇒ nguyên tử Ti có 22 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử titan là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d² 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 3d².

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 Ti trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Ti là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s² ta xác định được nguyên tử Ti có 22 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 4.

⇒ Vậy titan ở ô thứ 22 (do Z = 22); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm IVB (do có 4 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ Ti thuộc chu kì 4, nhóm IVB nên Ti là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Số oxi hóa lớn nhất của Ti là +4.

3. Bài tập

Câu 1: Phân lớp có mức năng lượng cao nhất của X²⁺ là 3d chứa 2 electron. Cấu hình electron của X là.

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d².

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s¹.

C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s².

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴.

Lời giải:

Đáp án C

X ⟶ X²⁺ + 2e

Phân lớp có mức năng lượng cao nhất của X²⁺ là 3d chứa 2 electron.

⇒ 2 electron tách ra để tạo ion nằm ở phân lớp 4s².

⇒ Cấu hình electron của X là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s².

Câu 2: Một nguyên tố R thuộc nguyên tố d, chu kì 4. Số electron phân lớp d bằng 2. Trong bảng tuần hoàn hóa học, nguyên tố R thuộc nhóm nào?

A. Nhóm IVA.

B. Nhóm IVB.

C. Nhóm IIA.

D. Nhóm IIB.

Lời giải:

Đáp án B

Một nguyên tố R thuộc nguyên tố d, chu kì 4.

⇒ Nguyên tố R thuộc chu kì 4, nhóm B.

Mà số electron phân lớp d bằng 2.

⇒ Cấu hình electron của R là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s².

⇒ Số electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng chưa bão hòa (số electron hóa trị) là:

 2 + 2 = 4

⇒ Nguyên tố R thuộc nhóm IVB.