Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu cách viết Cấu hình electron của Fe (sắt), iron 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 Fe (sắt), iron từ đó học tốt môn Hóa học.

Cấu hình electron của Fe (sắt), iron chương trình mới

I. Cấu hình electron của Fe (sắt), iron chương trình mới

1. Cấu hình electron nguyên tử iron (Z = 26)

- Fe có số hiệu nguyên tử là 26 ⇒ nguyên tử Fe có 26 electron.

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶.

- Sau đó, sắp xếp các phân lớp theo đúng thứ tự lớp để thu được cấu hình electron của Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².

Viết gọn: [Ar]3d⁶4s².

2. Cấu hình electron của nguyên tử iron (Z = 26) theo ô orbital

- Cấu hình electron của nguyên tử iron (Z = 26) theo ô orbital là:

- Nguyên tử Fe có 4 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 Fe trong bảng tuần hoàn:

Từ cấu hình electron của Fe là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² ta xác định được: 

+ Fe thuộc ô số 26 (do Z = 26)

+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)

+ Nhóm VIIIB (do có tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8).

+ Là nguyên tố d (do Fe là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d⁶4s²).

- Tính chất nguyên tố:

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

+ Các mức oxi hóa thường gặp của Fe trong hợp chất: +2, +3.

4. Bài tập

Câu 1. Nguyên tử Fe có kí hiệu . Cho các phát biểu sau về Fe:

(1) Nguyên tử của nguyên tố Fe có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

(2) Nguyên tử của nguyên tố Fe có 30 neutron trong hạt nhân

(3) Fe là một phi kim

(4) Fe là nguyên tố d

Trong các phát biểu trên, phát biểu đúng là

A. (1), (2), (3) và (4)

B. (1), (2), và (4)

C. (2) và (4)

D. (2), (3) và (4)

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Cấu hình electron nguyên tử Fe: [Ar]3d⁶4s²

Vậy Fe có 2 electron lớp ngoài cùng → (1) sai.

Fe có số neutron = 56 – 26 = 30 → (2) đúng.

Fe thuộc nhóm VIIIB (do có tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8) → là kim loại chuyển tiếp → (3) sai.

Fe là nguyên tố d (do Fe là nguyên tố nhóm B, nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 3d⁶4s²) → (4) đúng.

Bài 7.1 trang 24 SBT Hóa học 10: Cấu hình electron nguyên tử iron: . Iron ở

A. ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIA.

B. ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.

C. ô 26, chu kì 4, nhóm IIA.

D. ô 26, chu kì 4, nhóm IIB.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Iron ở ô 26 do (Z = 26); chu kì 4 (do có 4 lớp electron); nhóm VIIIB (do có tổng số electron phân lớp 3d và 4s là 8)

Câu 3. Sắt (iron) là vật liệu dùng làm bộ khung cho các công trình xây dựng, các khung giàn cho các loại cầu vượt, cầu bắc qua sông, cầu đi bộ, … Nguyên tố sắt nằm ở ô 26 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của nguyên tử iron là:

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p⁶

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s¹

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Fe (Z = 26), cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

II. Cấu hình electron của Fe (sắt) chương trình cũ

1. Cấu hình electron nguyên tử sắt (Z = 26)

- Sắt có số hiệu nguyên tử là 26 ⇒ nguyên tử Fe có 26 electron.

- Cấu hình electron nguyên tử sắt là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s².

Viết gọn: [Ar] 3d⁶ 4s².

Chú ý:

- Do có sự chèn mức năng lượng, theo trật tự phân mức năng lượng các electron được phân bố như sau: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶.

- 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 Fe trong bảng tuần hoàn:

+ Từ cấu hình electron của Fe là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² ta xác định được nguyên tử Fe có 26 electron, phân bố trên 4 lớp electron và số electron hóa trị bằng 8.

⇒ Vậy sắt ở ô thứ 26 (do Z = 26); chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VIIIB (do có 8 electron hóa trị, nguyên tố d).

- Tính chất nguyên tố:

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

+ Các mức oxi hóa thường gặp của sắt trong hợp chất: +2, +3.

3. Bài tập

Câu 1: Cho ion X³⁺ có tổng số hạt mang điện là 49. 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 C

X ⟶ X³⁺ + 3e

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

Theo bài, ta có: (e – 3) + e = 49 ⇒ e = 26

Cấu hình electron của X là [Ar] 3d⁶ 4s².

⇒ Nguyên tử X có 4 lớp electron và số electron hóa trị là 8.

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

Câu 2: Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử X là 82, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. [Ar] 3d⁵ 4s².

B. [Ar] 3d⁶ 4s¹.

C. [Ar] 3d⁶ 4s².

D. [Ar] 3d⁵ 4s¹.

Lời giải:

 Đáp án C

Gọi số hạt electron, proton, nơtron của nguyên tử X là e, p, n.

Theo bài, ta có hệ:

 $\left\{\begin{array}{l}2p+n=82\\ 2p-n=22\\ e=p\end{array}\right.$⇒$\left\{\begin{array}{l}e=p=26\\ n=30\end{array}\right.$

⇒ Nguyên tử X có 26 electron.

⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là [Ar] 3d⁶ 4s².