Xác định số lớp electron trong một nguyên tử dựa trên số hiệu nguyên tử (Z), tức là số lượng proton trong hạt nhân, cũng chính là số lượng electron trong một nguyên tử trung hòa về điện. Số lớp electron có thể được xác định theo các bước sau:
Xem xét số hiệu nguyên tử (Z): Số hiệu nguyên tử cho biết tổng số electron trong nguyên tử. Số này cũng giúp xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Sử dụng bảng tuần hoàn: Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn cung cấp thông tin về số lớp electron. Các nguyên tố ở chu kỳ 1 chỉ có 1 lớp, chu kỳ 2 có 2 lớp, và cứ thế tiếp tục đến chu kỳ 7.
Áp dụng quy tắc 2n²: Quy tắc này cho biết mỗi lớp electron có thể chứa tối đa electron, trong đó n là số thứ tự của lớp.
Bằng cách sử dụng quy tắc này, bạn có thể xác định số lớp bằng cách điền electron vào mỗi lớp cho đến khi đạt số lượng tổng cộng bằng số hiệu nguyên tử.
Xem xét cấu hình electron: Cấu hình electron của một nguyên tử, mô tả cách electron được phân bổ trong các lớp và phân lớp, cũng giúp xác định số lớp electron. Cấu hình bắt đầu từ lớp thấp nhất (n=1) và tiếp tục đến khi tất cả các electron đã được phân bổ.
Số electron = số hiệu nguyên tử Z
Ví dụ, nguyên tử Oxy (Z=8) có cấu hình electron là 1s² 2s² 2p⁴, cho thấy nó có 2 lớp electron: lớp thứ nhất chứa 2 electron và lớp thứ hai chứa 6 electron.
Như vậy, qua việc xem xét số hiệu nguyên tử, sử dụng bảng tuần hoàn, áp dụng quy tắc 2n², và phân tích cấu hình electron, bạn có thể xác định số lớp electron của bất kỳ nguyên tử nào.
Lớp electron ngoài cùng là lớp electron có năng lượng cao nhất trong nguyên tử nó quyết định tính chất hóa học của nguyên tố hóa học.
Các nguyên tố có cùng số electron ở lớp electron ngoài cùng được xếp vào cùng một nhóm trong bảng tuần hoàn hóa học. Ví dụ, các nguyên tố có 1 electron ở lớp electron ngoài cùng được xếp vào nhóm IA, các nguyên tố có 2 electron ở lớp electron ngoài cùng được xếp vào nhóm IIA,…
Số electron ở lớp electron ngoài cùng cũng quyết định số lượng liên kết hóa học mà nguyên tố đó có thể tạo thành. Các nguyên tố có 1 electron ở lớp electron ngoài cùng có thể tạo thành 1 liên kết hóa học, các nguyên tố có 2 electron ở lớp electron ngoài cùng có thể tạo thành 2 liên kết hóa học,…
Tính chất của lớp electron ngoài cùng
Mọi nguyên tử đều hướng tới trạng thái ổn định với 8 electron ở lớp ngoài cùng, ngoại trừ Helium chỉ cần 2 electron để đạt trạng thái bền.
Khi lớp electron ngoài cùng có dưới 4 electron (1, 2, hoặc 3 electron), nguyên tử sẽ dễ dàng nhường electron, => tính chất của kim loại.
Ngược lại, khi lớp electron ngoài cùng chứa trên 4 electron (5, 6, hoặc 7 electron), nguyên tử có xu hướng thu nhận thêm electron, => tính chất của phi kim.
Nguyên tử với 4 electron ở lớp ngoài cùng có thể biểu hiện cả tính chất kim loại lẫn phi kim.
Nguyên tử với lớp electron ngoài cùng đầy đủ 8 electron (ngoại trừ Helium chỉ cần 2 electron) thì ổn định về mặt hóa học và thường là khí hiếm.
⟹ Như vậy, từ cấu hình electron của nguyên tử, có thể dự đoán được loại nguyên tố của nó.
Lớp electron đóng vai trò thiết yếu trong việc giải thích các tính chất hóa học của nguyên tố. Hiểu biết về lớp electron giúp con người ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như hóa học, vật liệu khoa học, và khoa học nano. Hãy cùng yeuhoahoc.edu khám phá những điều bí ẩn và thú vị hơn nữa từ hoá học nhé!