Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của V (vanadi), vanadium 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 V (vanadi), vanadium từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của V (vanadi), vanadium chương trình mới

I. Cấu hình electron của V (vanadi), vanadium chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử vanadium (Z = 23)

- Vanadium có số hiệu nguyên tử là 23 ⇒ nguyên tử V có 23 electron.

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d³.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo đúng thứ tự lớp để thu được cấu hình electron của V là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s².

Viết gọn: [Ar]3d³4s².

2. Cấu hình electron của nguyên tử vanadium (Z = 23) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử vanadium (Z = 23) theo ô orbital là:

- Nguyên tử V 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 V trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của V là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s² ta xác định được: 

+ V thuộc ô số 23 (do Z = 23)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

+ Nhóm VB (do có tổng số electron ở hai phân lớp 3d và 4s là 5).

+ Là nguyên tố d (do V là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d³4s²).

- Tính chất nguyên tố:

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

+ Các mức oxi hóa phổ biến của V trong hợp chất: +2, +3, +4, +5.

4. Bài tập

Câu 1: Nguyên tử X có 23 electron. Ở trạng thái cơ bản, số electron độc thân trong nguyên tử X là? 

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nguyên tử X có cấu hình electron là:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²

Các electron được biểu diễn trên các ô orbital như sau:

Nguyên tử X có 3 electron độc thân, thuộc AO 3d.

Câu 2: Nguyên tố vanadium có số hiệu nguyên tử bằng 23. Cấu hình electron của nguyên tử vanadium là

A. [Ar] 3d¹ 4s².

B. [Ar] 3d² 4s².

C. [Ar] 3d³ 4s².

D. [Ar] 3d⁵ 4s².

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Số hiệu nguyên tử Z = số electron = 23

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử vanadium là [Ar] 3d³ 4s².

II. Cấu hình electron của V (vanadi) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử vanadi (Z = 23)

- Vanadi có số hiệu nguyên tử là 23 ⇒ nguyên tử V có 23 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử vanadi là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d³ 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 3d³.

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 V trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của V là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s² ta xác định được nguyên tử V có 23 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 5.

⇒ Vậy vanadi ở ô thứ 23 (do Z = 23); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VB (do có 5 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ V thuộc nhóm VB nên V là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Các mức oxi hóa phổ biến của V trong hợp chất: +2, +3, +4, +5.

3. Bài tập

Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s². Số electron phân lớp 3d nhiều hơn phân lớp 4s là 1 electron. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. [Ar] 3d¹ 4s².

B. [Ar] 3d² 4s².

C. [Ar] 3d³ 4s².

D. [Ar] 3d⁵ 4s².

Lời giải:

Đáp án C

Lớp ngoài cùng 4s có 2 electron.

Mà số electron phân lớp 3d nhiều hơn phân lớp 4s là 1 electron.

⇒ Số electron phân lớp 3d là 2 + 1 = 3

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là [Ar] 3d³ 4s².

Câu 2: Nguyên tố X là nguyên tố d, chu kì 4 có electron hóa trị bằng 5. Nguyên tố X thuộc nào trong bảng tuần hoàn?

A. Nhóm VA.

B. Nhóm VB.

C. Nhóm IIA.

D. Nhóm IIIB.

Lời giải:

Đáp án B

Nguyên tố X là nguyên tố d, chu kì 4 nên X là nguyên tố nhóm B thuộc chu kì 4.

Electron hóa trị bằng 5 ⇒ phân lớp 3d có 3 electron và phân lớp 4s có 2 electron.

⇒ Nguyên tố X thuộc nhóm VB.