Câu 5.14 trang 15 SBT Hóa 10 - Cánh diều: Từ các nguyên tử có thể tạo ra các ion bằng cách thêm hoặc bớt electron từ nguyên tử đó...

Từ các nguyên tử có thể tạo ra các ion bằng cách thêm hoặc bớt electron từ nguyên tử đó.

a) Oxygen là nguyên tố chiếm tỉ lệ phần trăm khối lượng cao nhất trong cơ thể con người (khoảng 65%). Hãy viết cấu hình electron của O và O^2- (Z = 8). Cho biết để hình thành ion O^2-, nguyên tử O sẽ nhận thêm electron vào orbital nào. Xác định số electron độc thân trong nguyên tử và ion này.

b) Nhôm (aluminium) được sử dụng phổ biến trong đời sống (chế tạo dụng cụ nhà bếp, cửa, …) cũng như công nghiệp (chế tạo một số bộ phận của máy bay). Hãy biểu diễn cấu hình electron của Al và ion Al³⁺ (Z = 13) dưới dạng ô orbital. Cho biết để tạo thành ion Al³⁺, nguyên tử Al sẽ mất đi electron từ orbital nào. Xác định số electron độc thân trong các nguyên tử và ion này.

Phương pháp giải :

B1: Xác định số e của ion O^2- và Al³⁺

B2: Viết cấu hình e của các ion đó theo quy tắc Hund và nguyên lý vững bền

B3: Xác định các phân lớp và biểu diễn AO theo quy tắc: mỗi AO chứa tối đa 2 e

B4: Xác định số e độc thân (e độc thân là e đứng 1 mình trong AO, không ghép cặp với e khác)

Lời giải chi tiết:

a) Nguyên tử O (Z = 8) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴

Biểu diễn dưới dạng ô AO:

Vậy nguyên tử O có 2 electron độc thân.

O nhận 2 electron vào AO 2p hình thành nên ion O^2- có cấu hình electron:

1s²2s²2p⁶.

Biểu diễn dưới dạng ô AO:

Ion O^2- không có electron độc thân nào.

b) Nguyên tử Al (Z = 13) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.

Biểu diễn dưới dạng ô orbital:

Vậy Al có 1 electron độc thân.

Nguyên tử Al nhường đi 3 electron từ các orbital 3p, 3s để tạo thành ion Al³⁺ có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶.

Biểu diễn dưới dạng ô orbital:

Vậy ion Al³⁺ không có electron độc thân nào.