MolDraw › Công cụ hóa học › Tính cấu hình electron

Tính cấu hình electron

Tóm tắt: Xác định cấu hình electron của mọi nguyên tố hoặc ion, ở dạng đầy đủ và dạng khí hiếm, kể cả ngoại lệ như Cr và Cu. Miễn phí, chạy trên trình duyệt web và không cần tải về.

Chọn một nguyên tố và điện tích ion (tùy chọn) để có cấu hình electron ở trạng thái cơ bản ở dạng đầy đủ và dạng khí hiếm (viết gọn), giản đồ ô orbital, số electron mỗi lớp và số electron độc thân. Các ngoại lệ đã biết như Cr, Cu, Pd và Au đã được tích hợp sẵn.

Trả lời nhanh: sắt (Fe, Z = 26) là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 = [Ar] 3d6 4s2. Fe3+ mất electron 4s trước: [Ar] 3d5.
Kết quả sẽ hiển thị ở đây.

Cách dùng công cụ tính cấu hình electron

  1. Nhập ký hiệu nguyên tố (Cu), tên tiếng Anh (copper) hoặc số hiệu nguyên tử (29).
  2. Với ion, nhập điện tích: 2 cho Cu2+, -1 cho Cl−.
  3. Đọc cấu hình viết gọn theo khí hiếm và cấu hình đầy đủ. Các orbital được liệt kê theo thứ tự lớp (3d trước 4s).
  4. Dùng giản đồ orbital để đếm số electron độc thân và dự đoán nguyên tử hoặc ion có thuận từ không.

Ví dụ có lời giải

Oxygen (Z = 8)

1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4

Hai electron 2p độc thân (quy tắc Hund).

Đồng (Z = 29), một ngoại lệ

Nguyên lý vững bền dự đoán [Ar] 3d9 4s2

Thực tế: [Ar] 3d10 4s1

Cu2+ = [Ar] 3d9

Ion sắt(III), Fe3+

Fe = [Ar] 3d6 4s2; tách 2 × 4s rồi 1 × 3d

Fe3+ = [Ar] 3d5 (5 electron độc thân)

Cách xây dựng cấu hình electron

Electron điền vào các orbital theo thứ tự năng lượng tăng dần (nguyên lý vững bền Aufbau), theo quy tắc Madelung (n + l):

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

Mỗi orbital chứa hai electron có spin ngược nhau (nguyên lý loại trừ Pauli), và electron phân bố đơn lẻ vào các orbital cùng phân lớp trước khi ghép đôi (quy tắc Hund). Sức chứa là s = 2, p = 6, d = 10 và f = 14.

Ngoại lệ: Cr, Cu và các nguyên tố khác

Khoảng 20 nguyên tố có trạng thái cơ bản đo được khác với thứ tự đơn giản, thường vì phân lớp d hoặc f bán bão hòa hay bão hòa có năng lượng thấp hơn. Các ngoại lệ thường gặp là Cr ([Ar] 3d5 4s1), Cu ([Ar] 3d10 4s1), Mo, Ag, Pd ([Kr] 4d10), Pt, Au, La, Ce, Gd và một số actinide. Công cụ dùng trạng thái cơ bản thực nghiệm (NIST) cho các nguyên tố này.

Ion

Anion thêm electron vào orbital trống kế tiếp (Cl− = [Ar]). Cation kim loại chuyển tiếp mất electron s ngoài cùng trước electron d, nên Fe2+ là [Ar] 3d6, không phải [Ar] 3d4 4s2.

Khám phá xu hướng trong bảng bằng bảng tuần hoàn tương tác.

Đang soạn tài liệu giảng dạy? Vẽ phân tử, orbital và dụng cụ thí nghiệm cho slide bằng trình soạn thảo MolDraw miễn phí.

Mở trình soạn thảo MolDraw

Câu hỏi thường gặp

Cấu hình electron là gì?

Là cách liệt kê sự phân bố electron của nguyên tử vào các orbital, ví dụ 1s2 2s2 2p4 với oxygen. Chỉ số trên cho biết số electron trong mỗi phân lớp.

Cách viết theo khí hiếm là gì?

Là cách viết gọn thay các electron lõi bằng khí hiếm đứng trước trong ngoặc vuông: sodium 1s2 2s2 2p6 3s1 trở thành [Ne] 3s1.

Vì sao đồng là 3d10 4s1 mà không phải 3d9 4s2?

Phân lớp 3d bão hòa hoàn toàn đặc biệt bền, nên một electron 4s chuyển sang 3d. Chromium cũng làm vậy để đạt 3d5 bán bão hòa.

Electron nào bị tách ra trước khi tạo cation?

Electron ở lớp có số lượng tử chính cao nhất bị tách ra trước. Với kim loại chuyển tiếp, electron 4s bị tách trước electron 3d.

Làm thế nào để tìm số electron hóa trị?

Với nguyên tố nhóm A, đếm số electron ở lớp ngoài cùng (n lớn nhất). Ví dụ, [Ne] 3s2 3p5 của chlorine cho 7 electron hóa trị.

Cấu hình electron của Fe3+ là gì?

[Ar] 3d5. Sắt là [Ar] 3d6 4s2, và ba electron bị tách ra là hai electron 4s và một electron 3d.

Công cụ hóa học liên quan

Tính điểm AP ChemistryƯớc tính điểm thi 1–5 của bạnTính hình học phân tử VSEPRHình dạng, góc liên kết, lai hóa ở dạng 3DBảng tuần hoàn tương tácĐủ 118 nguyên tố kèm dữ liệuTính số oxi hóaSố oxi hóa kèm các bướcTạo công thức LewisCông thức chấm electron Lewis và hình dạng VSEPRTính khối lượng molTính khối lượng mol từng bướcTính khối lượng phân tửCông thức sang g/mol kèm % thành phầnCân bằng phương trình hóa họcCân bằng phản ứng và ion oxi hóa – khửTính phương trình ion rút gọnPhương trình ion đầy đủ và rút gọnTính pHpH, pOH, acid yếu và dung dịch đệmTạo giản đồ orbital phân tửGiản đồ MO, bậc liên kết và từ tínhGiản đồ tách mức trường tinh thểTách mức orbital d, CFSE và spin

Cần phác họa phân tử cho báo cáo? Vẽ cấu trúc hóa học trực tuyến với MolDraw, một lựa chọn thay thế ChemDraw trực tuyến miễn phí (xem so sánh ChemDraw và MolDraw).

Cập nhật lần cuối: