Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của Zn (kẽm), zinc chương trình mới 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 Zn (kẽm), zinc chương trình mới từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của Zn (kẽm), zinc chương trình mới

I. Cấu hình electron của Zn (kẽm), zinc chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử zinc (Z = 30)

- Zn có số hiệu nguyên tử là 30 ⇒ nguyên tử Zn có 30 electron.

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

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰.

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

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s².

Viết gọn: [Ar]3d¹⁰4s².

2. Cấu hình electron của nguyên tử zinc (Z = 30) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử zinc (Z = 30) theo ô orbital là:

- Zn không có electron độc thân.

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

-  Vị trí Zn trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của Zn là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² ta xác định được: 

+ Zn thuộc ô số 30 (do Z = 30)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

+ Nhóm IIB (do có tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 12).

+ Là nguyên tố d (do Zn là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d¹⁰4s²).

- Tính chất nguyên tố:

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

+ Trong các phản ứng hóa học, Zn có xu hướng nhường 2 electron.

Zn ⟶ Zn²⁺ + 2e

+ Số oxi hóa phổ biến của Zn trong hợp chất: +2.

+ Công thức oxide: ZnO (oxide lưỡng tính).

+ Công thức hydroxide: Zn(OH)₂ (hydroxide lưỡng tính).

4. Bài tập

Câu 1: Nguyên tử của nguyên tố X là nguyên tố d thuộc chu kì 4, nhóm IIB. Số electron độc thân trong nguyên tử nguyên tố X ở trạng thái cơ bản là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 0

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử của nguyên tố X là nguyên tố d thuộc chu kì 4, nhóm IIB.

⇒ Có 4 lớp electron. Tổng số electron thuộc phân lớp 3d và 4s là 12.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s².

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

⇒ Ở trạng thái cơ bản X không có electron độc thân.

Câu 2: Cho cấu hình của Zn²⁺ là [Ar]3d¹⁰. Vị trí của Zn trong bảng tuần hoàn là

A. Ô 29, chu kì 4, nhóm IIA.

B. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIA.

C. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIB.

D. Ô 31, chu kì 4, nhóm IIB.

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Zn ⟶ Zn²⁺ + 2e

Cấu hình của Zn²⁺ là [Ar]3d¹⁰.

⇒ Cấu hình electron của Zn là [Ar]3d¹⁰4s².

⇒ Nguyên tử Zn có 30 electron phân bố trên 4 lớp electron và electron hóa trị bằng 2.

⇒ Nguyên tố Zn nằm ở ô 30, chu kì 4, nhóm IIB.

II. Cấu hình electron của Zn (kẽm) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử kẽm (Z = 30)

- Kẽm có số hiệu nguyên tử là 30 ⇒ nguyên tử Zn có 30 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử kẽm là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d¹⁰ 4s².

Chú ý:

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

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰.

- 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 Zn trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Zn là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² ta xác định được nguyên tử Zn có 30 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 2.

⇒ Vậy kẽm ở ô thứ 30 (do Z = 30); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm IIB (do có 2 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

+ Kẽm thuộc chu kì 4, nhóm IIB nên kẽm là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

+ Trong các phản ứng hóa học, kẽm có xu hướng nhường 2 electron.

Zn ⟶ Zn²⁺ + 2e

+ Số oxi hóa phổ biến của kẽm trong hợp chất: +2.

3. Bài tập

Câu 1: Cho cấu hình của Zn²⁺ là [Ar]3d¹⁰. Vị trí của Zn trong bảng tuần hoàn là

A. Ô 29, chu kì 4, nhóm IIA.

B. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIA.

C. Ô 30, chu kì 4, nhóm IIB.

D. Ô 31, chu kì 4, nhóm IIB.

Lời giải:

Đáp án C

Zn ⟶ Zn²⁺ + 2e

Cấu hình của Zn²⁺ là [Ar]3d¹⁰.

⇒ Cấu hình electron của Zn là [Ar]3d¹⁰4s².

⇒ Nguyên tử Zn có 30 electron phân bố trên 4 lớp electron và electron hóa trị bằng 2.

⇒ Nguyên tố Zn nằm ở ô 30, chu kì 4, nhóm IIB.

Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố X là nguyên tố d thuộc chu kì 4, nhóm IIB. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d².

C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s².

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s².

Lời giải:

Đáp án D

Nguyên tử của nguyên tố X là nguyên tố d thuộc chu kì 4, nhóm IIB.

⇒ Nguyên tử X có electron cuối cùng điền vào phân lớp d, có 4 lớp electron và 2 electron hóa trị.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s².